TRABALHO SO 1

Prévia do material em texto

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E A DISTANCIA
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GERENCIAIS
Coordenadora da Disciplina: 
Disciplina: Sistemas Operacionais
Professor: Antonio Oseas 
Aluno: LUIZ CARLOS VIEIRA 
Polo: UNIÃO-PI. 4º MÓDULO
LISTA 1 - Unidades 1,2 e 3
1 –Como seria utilizar um computador sem um sistema operacional? Quais são suas duas principais funções?
RESPOSTA: Sem o sistema operacional, um usuário para interagir co m o computador deveria conhecer profundamente diversos detalhes sobre hardware do equipamento, o que tornaria seu trabalho lento e com grandes possibilidades de erros. As principais funções são: (1) facilidade de acesso aos recursos do sistema, (2) compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida. 
2 - Quais os tipos de sistemas operacionais existente?
RESPOSTA: Primeiramente, vale ressaltar que há sistemas monousuário (só permite um usuário simultaneamente), sistemas multiusuário (geralmente servidores, pois podem possuir vários usuários simultaneamente), sistemas monotarefa (só permite a execução de uma tarefa / instrução por vez), sistemas multitarefa (permite a execução de n tarefas simultaneamente). Abaixo irei falar um pouco sobre os 8 tipos de Sistemas Operacionais que existem atualmente.
Grande Porte: Sistemas utilizados em Main Frame, ou seja, sistemas utilizados por grandes empresas que usam grandes computadores. Ex.: z/OS da IBM.
Servidores: Sistema com implementação na rede com alguma finalidade (compartilhamento de impressora, internet, etc). Ex.: Unix, Windows Server, Linux (RedHat, Debian, Slackware, CentOS, etc), BSD, etc.
Multiprocessadores: Sistemas fracamente / formetemente acoplados, ou seja, que permitam vários processadores em uma única placa mãe, ou o uso de vários processadores e várias placas-mãe apenas para um único objetivo. Ex.: Cluster de Computadores.
Pessoais: Sistemas com cunho Pessoal. Ex.: Macintosh, Windows, Linux (OpenSUSE, Ubuntu, Fedora, etc), etc.
Portáteis: Sistemas para aparelhos portáteis (Celulares, SmartPhones, etc). Ex.: Android, iOS, Windows Phone, Firefox OS, etc.
Embarcados: Sistemas com um simples objetivo e que não possuem grandes alterações, por exemplo, um sistema de micro-ondas. Ex.: QNX, VxWorks.
Tempo Real: Sistemas que tem que fornecer informações precisas em tempo real com condições críticas (controle de tráfego aéreo) e não crítica (servidor de voip). Ex.: VxWorks, AIX, etc.
Smart Cards: Sistemas operacionais que rodam a partir de pequenos cartões, como um cartão de pagamento por exemplo. Ex.: SmartCards que possuem uma JVM (Java Virtual Machine) instalada.
3 – Qual a grande diferença entre sistemas monoprogramáveis e sistemas multiprogramáveis?.
RESPOSTA: Os sistemas monoprogramáveis se caracterizam por permitir que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados à execução de um único programa. Nos sistemas multiprogramáveis ou multitarefa, os recursos computacionais são compartilhados entre os diversos usuários e aplicações. Enquanto em sistemas monoprogramáveis existe apenas um programa utilizando os recursos disponíveis, nos multiprogramáveis várias aplicações compartilha m esses mesmos recursos. 
4 – Quais as vantagens dos sistemas multiprogramáveis?
REAPOSTA: As vantagens do uso de sistemas multiprogramáveis são: a redução do tempo de resposta das aplicações processadas no ambiente e de custos, a partir do compartilhamento dos diversos recursos do sistema entre as diferentes aplicações. Os sistemas multiprogramáveis, apesar de mais eficientes que os monoprogramáveis, são de implementação muito mais complexa.
5 – Um sistema monousuário pode ser um sistema multiprogramável? Dê um exemplo. 
REAPOSTA: Sim, somente um usuário interage com o sistema podendo possuir diversas aplicações executando concorrentemente. O sistema Windows 7 é um exemplo.
6 – Quais são os tipos de sistemas multiprogramáveis? 
REAPOSTA: Sistemas batch, sistemas de tempo compartilhado e sistemas de tempo real.
7 – Defina o conceito de processo.
REAPOSTA: Processo é o conjunto necessário de informações para que o sistema operacional implemente a concorrência de programas.
8 – Quais partes compõem um processo?
REAPOSTA: Contexto de Software, Contexto de Hardware e Espaço de Endereçamento.
9 – Defina os cinco estados possíveis de um processo?
REAPOSTA: (1) Criação: A criação de um processo o corre a partir do momento em que o sistema operacional adiciona um novo PCB à sua estrutura e aloca um espaço de endereçamento na memória para uso. (2) Execução: Quando está sendo processado pela UCP. (3) Pronto: Quando aguarda apenas para ser executado.(4) Espera: Quando está aguardando por um evento externo ou por algum recurso para prosseguir seu processamento.(5)Término: Não poderá ter mais nenhum programa executando no seu contexto, porém o S.O ainda mantém suas informações de controle presentes em memória. 
10 – O que é um thread e quais as vantagens em sua utilização?
REAPOSTA: Um thread pode ser definido como uma sub-rotina de um programa que pode ser executada de forma assíncrona, ou seja, executada paralelamente ao programa chamador. A grande vantagem no uso de threads é a possibilidade de minimizar a alocação de recursos do sistema, além de diminuir o overhead na criação, troca e eliminação de processos.
11 – Diferencie os escalonamentos preemptivos e não-preemptivos?
REAPOSTA: No escalonamento preemptivo, o sistema operacional pode interromper um processo em execução e passá-lo para o estado de pronto, com o objetivo de alocar outro processo na UCP. No escalonamento não-preemptivo, quando um processo está em execução, nenhum evento externo pode ocasionar a perda do uso do 
processador. O processo somente sai do estado de execução, caso termine seu processamento ou execute instruções do próprio código que ocasionem uma mudança para o estado de espera.
12 – Diferencie as funções básicas dos dispositivos de E/S.
REAPOSTA: Os dispositivos de E/S podem ser divididos em duas categorias: os que são utilizados como memória secundária e os que servem para a interface usuário-máquina. Os dispositivos utilizados como memória secundária caracterizam-se por ter capacidade de armazenamento bastante superior ao da memória principal. Seu custo é relativamente baixo, porém o tempo de acesso à memória secundária é bem superior ao da memória principal. Outros dispositivos têm como finalidade a comunicação usuário-máquina, como teclados, monitores de vídeo, impressoras entre outros.
13 – O que é exclusão mútua e como é implementada?
REAPOSTA: É a solução para evitar problemas de compartilhamento, impedindo que dois ou mais processos acessem um mesmo recurso simultaneamente, assim enquanto um processo estiver acessando um recurso, os demais que desejavam acessa-lo deverão esperar pelo termino da utilização do recurso. São implementadas através de protocolos de E/S.
14 – Qual a diferença entre os escalonamentos FIFO e circular?
REAPOSTA: O FIFO é um escalonamento nãopreemptivo aonde o processo que chegar primeiro aoestado de pronto é o selecionado para execução. Este algoritmo é bastante simples, sendonecessária apenas uma fila, onde os processos que passam para o estado de pronto entram no seufinal e são escalonados quando chegam ao seu início. Quando um processo vai para o estado deespera, o primeiro processo da fila de pronto é escalonado. Todos os processos quando saem doestado deespera entram no final da fila de pronto. O Circular é um escalonamentopreemptivo,projetado especialmente para sistemas de tempo compartilhado. Esse algoritmo é bastantesemelhante ao FIFO, porém, quando um processo passa para o estado de execução, existe umtempo limite para o uso contínuo do processador denominado fatia de tempo (timeslice) ouquantum.
15 – Descrevao escalonamento SJF e o escalonamento por prioridades.
REAPOSTA: No escalonamento SJF, o algoritmo de escalonamento seleciona o processo que tiver omenor tempo de processador ainda por executar. Dessa forma, o processo em estado de prontoque necessitar de menos tempo de UCP para terminar seu processamento é selecionado paraexecução. O escalonamento por prioridades é um escalonamento do tipo preemptivo realizado combase em um valor associado a cada processo denominado prioridade de execução. O processo commaior prioridade no estado de pronto é sempre o escolhido para execução e processos com valoresiguais são escalonados seguindo o critério de FIFO. Neste escalonamento, o conceito de fatia detempo não existe, consequentemente, um processo em execução não pode sofrer preempção portempo.
16 – O que é DMA e qual a vantagem desta técnica?
REAPOSTA: A técnica de DMA permite que um bl oco de dados seja transferido entre a memória pr incipal e dispositivos de E/S, sem a intervenção do processador, exceto no início e no final da transferência. Quando o si stema deseja ler ou gravar um bloco de dados, o processador i nforma ao controlador sua localização, o dispositivo de E/S, a posição inicial da memória de onde os dados serão lidos ou gravados e o tamanho do 
bloco. Com estas informações, o controlador realiza a tr ansferência entre o periférico e 
a memória principal, e o processador é somente interrompido no final da operação. 
17 – Explique o mecanismo de funcionamento das interrupções.
REAPOSTA: Uma interrupção é sempre gerada por algum evento externo ao programa e, neste caso, independe da instrução que está sendo executada. Ao final da execução de cada instrução, a unidade de controle verifica a ocorrência de algum tipo de interrupção. Neste caso, o programa em execução é interrompido e o controle desviado para uma 
rotina responsável por tratar o evento ocorrido, denominada rotina de tratamento de interrupção. Para que o programa possa posteriormente voltar a ser executado, é necessário que, no momento da i nterrupção, um conjunto de informações sobre a sua 
execução seja preservado. Essas informações consistem no conteúdo de registradores, 
que deverão ser restaurados para a continuação do programa.
18 - O que é deadlock, quais as condições para obtê-lo e quais as soluções possíveis?
REAPOSTA: Deadlock pode ser definido como: “Um conjunto de processos estará em situação de deadlock se todo processo pertencente ao conjunto estiver esperando por um evento que somente um outro processo desse mesmo conjunto poderá fazer acontecer”.
Deadlock é a situação em que um processo aguarda por um recurso que nunca estará disponível ou um evento que não ocorrerá. Para que ocorra a situação de deadlock, quatro condições são necessárias simultaneamente: 
Condição de exclusão mútua. Em um determinado instante, cada recurso está em uma de duas situações: ou associado a um único processo ou disponível.
Condição de posso e espera. Processos que, em um determinado instante, retêm recursos concedidos anteriormente podem requisitar novos recursos.
Condição de não preempção. Recursos concedidos previamente a um processo não podem ser tomados a força desse processo, eles devem ser explicitamente liberados pelo processo que os retém.
Condição de espera circular. Deve existir u encadeamento circular de dois ou mais processos; cada um deles encontra-se à espera de um recurso que está sendo usado pelo membro seguinte dessa cadeia.
Para prevenir a ocorrência de deadlocks, é preciso garantir que uma das quatro condições apresentadas, necessárias para sua existência, nunca se satisfaça. A prevenção de deadlocks evitando-se a ocorrência de qualquer uma das quatro condições é bastante limitada e, por isso , na prática não é utilizada. Uma solução conhecida como Algoritmo do Banqueiro (implementada com a presença das quatro condições) também possui várias limitações. A maior delas é a 
necessidade de um número fixo de processos ativos e de recursos disponíveis no sistema. Essa limitaçã o impede que a solução seja implementada na prática, pois é muito difícil prever o número de usuários no sistema e o número de recursos disponíveis.