2a Lista de Sistemas Integrados respondida

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20a Lista de Sistemas Integrados (Sistemas Operacionais)
LEE 061. Prof. Cleuson de Menezes
1) Os serviços e funções oferecidas por um sistema operacional podem ser divididas em duas categorias. Descreva brevemente as duas categorias.
R: Conveniência 
Execução de programas 
Operações de I/O 
Sistema de arquivos 
Detecção de erros
E0ficiência 
Alocação de recursos 
Proteção 
C0ontabilizações
2) Liste 5 (cinco) serviços, oferecidos por um sistema operacional, que são projetados para tornar o sistema de computação mais conveniente para os usuários.
R: a) Gerenciamentode processos, criação, fechamento, escalonamento, prioridades e comunicação entre eles. 
b) Gerenciamento da memória principal: Alocação, desalocação, proteção e abstração da memória virutal. 
c) Gerenciamento dos sistemas de I/O. 
d) Conexão em rede: Conexão com os dispositivos e implementação dos protocolos de rede. 
e) Sistema de proteção (autorização a usuários). 
f) Implementação de sistema de arquivos. 
3) Os sistemas operacionais podem ser construídos de diferentes maneiras. Descreva as principais arquiteturas existentes.
R: Do ponto de vista de projeto (arquitetura), segundo Tanenbaum (1999): 
 Núcleo monolítico ou monobloco: o núcleo consiste em um único processo executando numa memória protegida executando as principais funções. 
 Micronúcleo ou modelo cliente-servidor: o núcleo consiste de funções mínimas (comunicação e gerenciamento de processos), e outras funções, como sistemas de arquivos e gerenciamento de memória, são executadas no espaço do usuário como serviços; as aplicações (programas) são os clientes.
3) Defina o que é um Sistema Operacional, descrevendo suas principais funções.
R: Prover uma abstração da máquina, de forma a simplificar detalhes de operação do hardware e facilitar sua programação/utilização. (SO como uma máquina estendida) 
- Gerenciar recursos de hardware da máquina, tanto no tempo (Ex. CPU entre usuários ) quanto no espaço (Ex. Múltiplos arquivos em um disco rígido). (SO como gerenciador de recursos). 
Gerenciar Recursos – O sistema operacional deve gerenciar a utilização dos recursos fornecidos pelo hardware, como processadores, memória, dispositivos de E/S, de modo que mantenha o controle sobre qual usuário/programa utiliza qual recurso, compartilhando os recursos entre os usuários/programas de modo seguro e sem conflitos. 
Estender a máquina - O sistema operacional deve oferecer ao usuário uma maneira mais acessível de programar /utilizar o hardware do que as próprias instruções que est e oferece. Por exemplo: o usuário não precisa saber qual a trilha e o setor do disco se deseja gravar alguma informação, apenas faz uma chamada ao sistema que estende as instruções de E/ S, disponibilizando instruções mais amigáveis para est as e outras tarefas. Ou seja, o sistema operacional atua como uma interface entre o hardware e o ambiente de software. 
4) Como seria utilizar um computador moderno sem um sistema operacional? Quais são suas duas principais funções?
R: Sem o sistema operacional, um usuário para interagir com o computador deveria conhecer profunda mente diversos detalhes sobre hardware do equipamento, o que tornaria seu trabalho lento e com grandes possibilidades de erros. As duas principais funções são: facilidade de acesso aos recursos do sistema” e “compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida”.
duas principais funções são “facilidade de acesso ao s recursos do sistema” e “compartilha mento de recursos de for ma 
organizada e pro tegida”.
5) Quais as principais dificuldades que um programador teria no desenvolvimento de uma aplicação em um ambiente sem um sistema operacional?
R: A maior dificuldade que o programador teria seria em programar em linguagem de máquina, já que o hardware não possui ambiente programável. O programador teria que programar todo os componentes de hardware: vídeo, teclado, mouse, placa de rede, disco rígido. Cada tarefa que a aplicação fosse fazer teria que ser detalhada num nível muito baixo para que o computador funcione. 
6) Defina as propriedades essenciais dos seguintes tipos de Sistemas Operacionais:
R: 
a. Batch – processamento em lote, enfileiramento de processos 
b. Time-Sharing – tempo compartilhado da CPU com vários usuários
c. Tempo real – sistema preocupado como tempo de resposta 
d. Distribuído – sistema entre várias máquinas, onde se distribui os processos a serem executados e gerenciados.
7) Explique o conceito de uma máquina virtual. Qual a grande vantagem em utilizar este conceito?
R: O computador pode ser visualizado como uma máquina de camadas, onde inicialmente existem duas camadas: hardware (nível 0) e sistema operacional (nível 1). Desta forma, o usuário pode enxergar a máquina como sendo apenas o sistema operacional, ou seja, como se o hardware não existisse. Esta visão modular e abstrata é chamada máquina virtual. A vantagem desse conceito é tornar a interação entre usuário e computador mais simples, confiável e eficiente. 
8) Quais os tipos de sistemas operacionais existentes?
R: Sistemas monoprogramáveis ou monotarefa, sistemas multiprogramáveis ou multitarefa e sistemas com múltiplos processadores.
9) Por que dizemos que existe uma subutilização (pouca utilização) de recursos em sistemas monoprogramáveis?
R: Porque em sistemas monoprogramáveis somente é possível a execução de um programa por vez. Como um programa não utiliza todos os recursos do sistema totalmente ao longo da sua execução, existe ociosidade e, consequentemente, subutilização de alguns recursos.
10) Qual a grande diferença entre sistemas monoprogramáveis e sistemas multiprogramáveis?
R: Sistemas monoprogramáveis se caracterizam por permitir que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados à execução de um único programa. 
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 compartilham m esses mesmos recursos.
11) Quais as vantagens dos sistemas multiprogramáveis?
R: 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. 
12) Um sistema monousuário pode ser um sistema multiprogramável? Dê um exemplo. 
R: Sim, somente um usuário interage com o sistema podendo possuir diversas aplicações executando concorrentemente. O sistema Windows NT é um exemplo.
13) Quais são os tipos de sistemas multiprogramáveis?
R: Sistemas batch, sistemas de tempo compartilhado e sistemas de tempo real.
14) Como funcionam os sistemas de tempo compartilhado? Quais as vantagens em utilizá-los?
R: Os sistemas de tempo compartilhado (time-sharing) permitem que diversos programas sejam executados a partir da divisão do tempo do processador em pequenos intervalos, denominada fatia de tempo (time-slice). A vantagem na sua utilização é possibilitar para cada usuário um ambiente de trabalho próprio, dando a impressão de que todo o sistema está dedicado, exclusivamente, a ele.
15) Porque sistemas distribuídos são desejáveis
R: Sistemas distribuídos são desejáveis porque permitem o compartilhamento de recursos, aumentam a velocidade de computação (load sharing), são confiáveis e permitem comunicações através de várias linhas, como barramentos de alta velocidade e linhas telefônicas. 
Para solucionar complexos problemas computacionais, no entanto atualmente vem sendo largamente utilizado com outras finalidades, como em um sistema distribuído conectando vários computadores pela internet o qual está tipicamente envolvido com comunicação de dados. 
16) O que são sistemas com múltiplos processadores e quais as vantagens em utilizá-los?
R: Os sistemas com múltiplos processadores caracterizam- se por possuir duas ou mais UCPsinterligadas e trabalhando em conjunto. A vantagem deste tipo de sistema é permitir que vários programas sejam executados ao mesmo tempo ou que um mesmo programa seja subdividido em partes para serem executadas simultaneamente em mais de um processador.