Exercicios 04 - Estrutura do Sistema Operacional (1)

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Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas 
Faculdade Guairacá 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autor: 
Antonio Marcos Zampier 
 
Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas 
Rua XV de Novembro, 7050 – Centro – Guarapuava – PR 
 
Antonio Marcos Zampier 
amzampier@ig.com.br 
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Capitulo 4 – Estrutura do Sistema Operacional 
1. O que é o núcleo do sistema e quais são as suas principais funções? 
O núcleo do sistema é um conjunto de rotinas que oferece serviços e aplicações. As 
funções principais são: Tratamento de interrupções e exceções, criação e eliminação de 
processos e threads, escalonamento e controle dos processos e threads, gerencia de 
memória, gerencia de dispositivos de E/S, suporte a rede locais e distribuídas, 
contabilização do uso do sistema e auditoria e segurança do sistema. 
 
2. O que são as instruções privilegiadas e não-privilegiadas? Qual a relação dessas 
instruções com os modos de acesso? 
Instruções privilegiadas: são instruções executadas pelo sistema operacional ou sob sua 
supervisão, elas podem causar problemas de segurança e integridade ao sistema. 
Instruções não-privilegiadas: Instruções que não oferecem risco ao sistema, podendo ser 
executadas pelo sistema operacional e pelos aplicativos. 
O modo de acesso é o meio pelo qual essas instruções são executadas, existem dois 
modos de acesso: Modo usuário: executa instruções não-privilegiadas, tendo um acesso 
menor ao conjunto de instruções e o modo kernel pode executar todas as instruções. 
 
 
3. Explique como funciona a mudança de modos de acesso e dê um exemplo de como 
um programa faz uso desse mecanismo. 
Mudança de modo de acesso é quando um programa necessita executar uma instrução 
privilegiada, a solicitação deve ser feita através de uma chamada a uma system call, que 
altera o modo de acesso do processador do modo usuário para o modo kernel, Ao termino 
da execução da rotina do sistema, o modo de acesso retorna para o modo usuário. 
 
4. Como o kernel do sistema operacional pode ser protegido pelo mecanismo de 
modos de acesso? 
Através do modo de acesso de uma aplicação determinado por um conjunto de bits 
localizado no registrador de status do processador ou PSW. Através desse registrador, o 
hardware verifica se a instrução pode ou não ser executada pela aplicação, possibilitando 
proteger o kernel do sistema operacional de um acesso indevido. 
 
5. Por que as rotinas do sistema operacional possuem instruções privilegiadas? 
As rotinas privilegiadas são necessárias. Em alguns momentos durante o processamento, 
será necessário executar algumas rotinas mais pesadas. Acontece que se esse poder todo 
fosse concedido a qualquer programa do usuário, certamente aconteceriam abusos o que 
tornaria o sistema instável ou até mesmo deixaria de funcionar. Para evitar esse problema, 
apenas o SO, que é o programa que está sempre rodando no computador, é quem pode 
usá-las. Então se o programa do usuário precisa que faça algo que apenas as rotinas 
privilegiadas podem fazer, o programa pede ao SO e este vai verificar se é procedente e 
irá atendê-lo. 
 
 
6. O que é uma sytem call e qual a sua importância para a segurança do sistema? 
Como as systems calls são utilizadas por um programa? 
 
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System call é uma chamada de sistema, como sua própria tradução indica, o sistema 
operacional recebe um comando e possíveis parâmetros, como resposta, recebe um outro 
código, que pode indicar sucesso, falha ou até mesmo o resultado do próprio comando. No 
processo de receber o comando, o sistema identifica o aplicativo que fez a chamada e 
verifica sua permissão para a execução do comando, dada a permissão executa e retorna 
o resultado. 
 
 
7. Explique o processo de ativação (boot) do sistema operacional. 
Quando um computador é ligado, não existe nada na memória, então o primeiro programa 
a ser chamado é o boot, que fica gravado na memória rom. Este programa chama outro 
que testa a existência dos recursos mínimos para inicializar o sistema e se comunicar com 
o hardware, este sistema se chama post, que identifica possíveis erros do hardware, como 
falta de memória, teclado etc. Se tudo estiver ok, é verificado a existência de algum 
sistema operacional instalado em algum dispositivo. Quando encontrado, ele procura por 
um espaço chamado boot sector, que contém as informações iniciais para carregar o 
sistema operacional na memória. 
 
8. Compare as arquiteturas monolítica e de camadas. Quais as vantagens de 
desvantagens de cada arquitetura? 
Arquitetura monolítica pode ser comparada com uma aplicação formada por vários 
módulos que são compilados separadamente, e depois linkados, formando um grande e 
único programa executável, onde os módulos podem interagir livremente. A vantagem é o 
desempenho. Desvantagem, pode ser construído como um único código, se algo quebrar 
todo o sistema fica indisponível. 
Na arquitetura de camadas, o sistema é dividido em níveis sobrepostos, cada camada 
oferece um conjunto de funções que podem ser utilizadas apenas pelas camadas 
superiores. A vantagem é isolar as funções do sistema operacional, a desvantagem é o 
desempenho 
 
9. Quais as vantagens do modelo de máquina virtual? 
Facilita o aperfeiçoamento e testes de novos sistemas operacionais, possibilita a 
comparação de vários sistemas SO utilizando o mesmo equipamento, executa diferentes 
SO sobre o mesmo hardware, diminuição de custos, facilidades no gerenciamento, 
migração e replicação de computadores, confiança e disponibilidade, podem ser facilmente 
deslocadas, copiadas e transferidas entre computadores, possibilitando aperfeiçoar os 
recurso do hardware. 
Permite executar uma instrução sobre um computador virtual, desta forma não prejudica o 
hardware real. Sendo que um computador real pode conter várias máquinas virtuais, 
qualquer comando não prejudica as outras maquinas virtuais, apenas a que está em 
execução. 
 
10. Por que a utilização da programação orientada a objetos é um caminho natural para 
o projeto de sistemas operacionais? 
 
 
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Porque todas as coisas podem ser representadas através de objetos e suas propriedades, 
atributos, famílias, tipo, escala, recurso etc. Através desse tipo de programação é possível 
simplificar os módulos programáveis e reutilizar os recursos existentes.