Análise e Desenvolvimento de Sistemas - Sistemas Operacionais

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Sistemas Operacionais - Leitura dos capítulos dos Livros de SO do Silberschatz e 
Andrews Tannenbaum. 
 
 
 
1a)- Defina as propriedades essenciais dos tipos de sistema operacional a seguir: 
 
a. Batch 
É um termo referente a um processamento de dados (é uma série de atividades 
executadas ordenadamente, que resultará em uma espécie de arranjo de informações, 
onde inicialmente são coletadas informações, ou dados, que passam por uma 
organização onde no final será o objetivo que o usuário ou sistema pretende utilizar) que 
ocorre através de um lote de tarefas enfileiradas, de modo que o sistema operacional só 
processa a próxima tarefa após o término completo da tarefa anterior. 
 
b. Interativo 
O Sistema operacional interativo define-se como o usuário interage diretamente 
com o computador mesmo durante a execução de um programa, Através de dispositivos 
de entrada e saída Ex.: teclado/monitor/mouse 
 
c. De tempo compartilhado 
Consiste em dividir o tempo de processamento entre vários usuários, permitindo a 
execução de vários programas dividindo o tempo do processador em pequenos intervalos 
(time-slice). 
 
d. De tempo real 
Ele é destinado à execução de múltiplas tarefas onde o prazo para executar uma 
tarefa ou um evento é pré-definido. Podem ser orientados a estímulo: tem que reagir, 
dentro de um prazo pré-definido, a um estímulo do meio. Exemplo: monitoramento de 
batimentos cardíacos de um paciente. 
 
e. De rede 
É um conjunto de módulos que amplíam os sistemas operacionais, 
complementando-os com um conjunto de funções básicas, e de uso geral, que tornam 
transparente o uso de recursos compartilhados da rede. 
 
f. Paralelo 
Sistemas Paralelos e Distribuídos (SPD) são conjuntos de componentes 
interligados em rede que cooperam para realizar um conjunto de tarefas. As tarefas 
podem ser executadas de forma paralela e concorrente, com níveis variados de interação 
entre as mesmas ao longo do processo. 
 
g. Distribuído 
É um software que roda sobre uma coleção de nós computacionais independentes, 
separados fisicamente mas conectados. Cada nó individual possui um subconjunto de 
software do sistema operacional agregado. 
 
 
h. em Cluster 
 
Cluster é um termo utilizado para um sistema de integração de computadores, 
fazendo com que eles atuem conjuntamente no processamento de dados para tarefas que 
necessitam de uma grande carga de trabalho. 
 
i. Móvel 
 
Sistema Operacional móvel é um tipo de ​sistema operacional desenvolvido 
especificamente para ​smartphones​, ​tablets​, ​PDAs ou outros ​dispositivos móveis​. Embora 
alguns ​computadores​, como um típico ​laptop​, sejam portáteis, os sistemas operacionais 
geralmente usados ​​neles não são considerados móveis como eles foram originalmente 
concebidos para computadores estacionários maiores, que historicamente não têm ou 
não precisam de recursos específicos "móveis". 
 
1b)- Em um ambiente de multiprogramação e tempo compartilhado, vários usuários 
compartilham o sistema simultaneamente. Essa situação pode resultar em diversos 
problemas de segurança. 
a. Cite dois desses problemas. 
 
Sobrecarregamento de processos, podendo causar uma mau funcionamento do SO; 
Vazamento de informações; 
b. Podemos assegurar o mesmo nível de segurança tanto em uma máquina 
dedicada como em uma máquina de tempo compartilhado? Explique sua resposta. 
Não, pois a dedicada você tem acesso facilmente ao usuário, já a 
compartilhada não tem esse controle. 
 
2)- Em que circunstâncias seria melhor para o usuário usar um sistema de tempo 
compartilhado em vez de um PC ou uma estação de trabalho monousuária? 
Quando o usuário tem a necessidade de executar vários processos 
simultaneamente. 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_operacional
https://pt.wikipedia.org/wiki/Smartphone
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tablet
https://pt.wikipedia.org/wiki/Personal_digital_assistant
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dispositivos_m%C3%B3veis
https://pt.wikipedia.org/wiki/Computador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Laptop
3)- Descreva as diferenças entre os multiprocessamentos simétrico e assimétrico. Cite três 
vantagens e uma desvantagem de sistemas multiprocessadores. 
 
O multiprocessamento simétrico ou SMP (Symmetric Multi-Processing) ocorre em um sistema 
computacional com vários processadores com memória compartilhada sob controle de um único 
sistema operacional​. Já o multiprocessamento assimétrico emprega sistemas diferentes. 
vantagens do ​multiprocessamento simétrico​: 
● No multiprocessamento simétrico muitos processos podem ser executados ao mesmo 
tempo sem queda no desempenho, pois o sistema operacional delega as instruções a 
cada processador; 
● Se um processador falhar o sistema não tranca pois qualquer outro processador pode 
assumir as tarefas daquele que falhou, já no assimétrico por exemplo, se o processador 
mestre falhar o sistema trava; 
● No SMP o usuário pode melhorar o desempenho da máquina simplesmente adicionando 
um processador. 
Desvantagem: Sistemas fortemente acoplados (os processadores compartilham memória e um 
relógio) 
 
4)- Em que os sistemas clusters diferem de sistemas multiprocessadores? O que é 
necessário para duas máquinas pertencentes a um cluster cooperarem para 
fornecer um serviço de alta disponibilidade? 
 
Esses sistemas se diferem, pois são compostos de dois ou mais sistemas individuais acoplados. 
Para cooperarem é necessária uma rede Lan ou uma interconexão mais rápida, para obter alta 
disponibilidade é incluso um nível de redundância no sistema, uma camada de software do cluster 
é executada nos nós do cluster, cada nó pode monitorar um ou mais nós pela Lan, se a 
máquina falhar a outra assume. 
 
5)- Qual a diferença entre os modelos de sistema distribuído cliente-servidor e 
entre pares? 
● Modelo cliente-servidor: 
Trabalho de execução de aplicativos em rede, como serviço de e-mail. Armazenamento de 
arquivos, de modo que todos os usuários autorizados na rede podem acessá-los, cai em 
computadores servidores designados. Redes cliente-servidor centraliza a carga de trabalho. 
● Modelo entre pares: 
Todos os computadores da rede contribuem mais ou menos igualmente para lidar com a carga 
de trabalho de processamento e armazenamento de arquivos compartilhados. Redes em 
pares descentralizam a carga de trabalho. 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_operacional
6) Assinale a afirmação correta relacionado a Sistemas Operacionais: 
A- Responsável por alocar recursos de hardware e escalonar tarefas. 
B- Prover uma interface para o usuário. 
C- Fornece ao usuário uma maneira de acesso aos recursos do computador. 
D- Gerenciador dos recursos que compõem o computador (processador,memória, 
I/O, arquivos, etc). 
E- Compartilhamento ordenado, a proteção dos recursos a serem usados pelas 
aplicações do usuário. 
Quais alternativas estão corretas? 
[ ] apenas a, b, e 
[ ] apenas a, b, c, d 
[ ] apenas a, b, c, e 
[ ] apenas a, c, d, e 
[X] todas 
 
7) Defina sistemas Monotarefa. Dê características e exemplos desta tecnologia. 
Como o próprio nome implica, o sistema operacional permite que 
apenas um programa (tarefa) seja executado de cada vez (mono 
programável). Os sistemas monoprogramáveis ou monotarefa se 
caracterizam por permitir que o processador, a memória, e os 
periféricos fiquem dedicados a um único usuário. 
Um exemplo desse sistema é o ​MS-DOS que foi um dos 
primeiros ​sistemas operativos​, que executava apenas um programa de 
cada vez. 
8) Defina sistemas multitarefas. Dê características e exemplos desta tecnologia. 
 
Quando um sistema operacional permite a execução de mais de um programaao 
mesmo tempo, ele é chamado de multitarefa e tem de lidar com procedimentos que 
concorrem quanto à utilização da capacidade de processamento do hardware. Ex: 
windows, linux, etc. 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/MS-DOS
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo
9) Qual é a finalidade das interrupções? Quais são as diferenças entre uma exceção 
e uma interrupção? As exceções podem ser geradas intencionalmente por um 
programa de usuário? Caso possam, com que finalidade? 
 
O objetivo das interrupções é indicar a concorrência de um evento. A diferença é 
que a interrupção manda mensagem via hardware para o Sistema Operacional. A 
execução envia um programa para o Sistema Operacional. As execuções podem ser 
geradas intencionalmente com a finalidade de alertar sobre algum erro. 
 
10) Os serviços e funções fornecidos por um sistema operacional podem ser 
divididos em duas categorias principais. Descreva resumidamente as duas 
categorias e discuta em 
que elas diferem. 
 
Conveniência: 
Execução de programas 
Operações de I/O 
Sistema de arquivos 
Detecção de erros 
 
Eficiência: 
Alocação de recursos 
Proteção 
Contabilizações 
 
11) Quais são as cinco atividades principais de um sistema operacional 
relacionadas ao gerenciamento de arquivos? 
 
As cinco principais atividades de um sistema operacional com relação à gerência de 
arquivos são: 
criação e remoção de arquivos, criação e remoção de diretórios,suporte a primitivas para 
manipular arquivos e diretórios,mapeamento de arquivos em memória secundária e backup de 
arquivos em meios de armazenamento estáveis (não-voláteis) 
 
12) Seria possível para o usuário desenvolver um novo interpretador de comandos usando 
a interface de chamadas de sistema fornecida pelo sistema operacional? 
 
Sim, se o sistema operacional oferecer uma ferramenta de interpretador de 
comandos, o usuário conseguirá desenvolver outra ferramenta que sirva para execução 
de algum processo ou até mesmo um novo interpretador de comandos. 
 
 
 
13) O que é Kernel? 
 
A- Formado por um conjunto de rotinas que oferecem serviços aos usuários. 
B- Formado por um conjunto de rotinas que oferecem serviços ao próprio sistema. 
C- Mecanismo de proteção ao núcleo do sistema. 
D- Mecanismo de proteção e de acesso aos seus serviços. 
E- Núcleo do sistema. 
Quais alternativas estão corretas? 
[X] apenas a, b, e 
[ ] apenas a, b, c, d 
[ ] apenas a, b, c, e 
[ ] apenas a, c, d, e 
[ ] todas 
14) Qual é a principal dificuldade que um programador deve superar ao criar um 
sistema operacional para um ambiente de tempo real? 
 
A principal dificuldade é manter o sistema operacional dentro das restrições de tempo de 
um sistema de tempo real. Assim, quando um programador estiver escrevendo um sistema 
operacional para um sistema de tempo real ele precisa ter certeza que o "Scheduling Scheme" 
não permita que o tempo de resposta ultrapasse as restrições de tempo. 
15)- Como a diferença entre a modalidade de kernel e a modalidade de usuário 
funciona como um tipo rudimentar de sistema de proteção (segurança)? 
 
Modalidade de usuário é qualquer tipo de mecanismo que controle o acesso de 
processos ou usuários aos recursos que um sistema de computação defina. Fazendo com 
que tal mecanismo forneça os meios para a especificação dos controles a serem impostos 
e meios para sua imposição. 
 
 
16) Qual é a finalidade das chamadas de sistema? 
 
As chamadas de sistemas são funções (interfaces) usadas pelos aplicativos para 
solicitar a execução de algum serviço ao kernel do sistema operacional. ... Com as 
chamadas de sistemas é possível, por exemplo, definir acesso a recursos de baixo nível 
como alocação de memória, periféricos e arquivos. 
 
17) Quais são as cinco principais atividades de um sistema operacional 
relacionadas ao gerenciamento de processos? 
 
Criação,eliminação , suspensão, reativação de processos e fornecer mecanismos 
para sincronização dos mesmos. 
18) Quais são as três principais atividades de um sistema operacional relacionadas 
ao gerenciamento de memória? 
 
manter registro das partes da memória que estão sendo usadas nomomento e por 
quem; decidir qual processo deve ser alocado na memóriaquando houver espaço 
disponível ; alocar e desalocar espaço de memória. 
19) Como seria o projeto de um sistema que permitisse a escolha do sistema 
operacional a partir do qual se dará a inicialização? O que o programa bootstrap 
teria que fazer? 
Seria uma interface de boot, para determinar qual SO o usuário 
deseja utilizar, o bootstrap faria o papel de design da página, visto 
que, é um framework front-end, visando facilitar a interface do usuário. 
20) Qual é a finalidade dos programas de sistema? 
 
Os programas voltados para dar suporte funcional aos computadores, como os sistemas 
operacionais, são chamados de software de sistema. Esses softwares, assim como aqueles 
embutidos em outros sistemas (firmware), podem ser genericamente chamados de "programas". 
21) O acesso direto à memória é usado em dispositivos de I/O de alta velocidade 
para impedir o aumento da carga de execução da CPU. 
a. Como a CPU se relaciona com o dispositivo para coordenar a 
transferência? 
Após estabelecer os buffers, ponteiros e contadores para o dispositivo de I/O, o 
controlador do dispositivo transfere um bloco inteiro de dados diretamente da 
memória para o seu próprio buffer ou a partir dele para a memória, sem intervenção 
da CPU. 
 
 
b. Como a CPU sabe quando as operações da memória foram 
concluídas? 
É gerada uma interrupção por bloco para informar ao driver do dispositivo que a 
operação foi concluída. 
 
c. A CPU pode executar outros programas enquanto o controlador de DMA 
está transferindo dados. Esse processo interfere na execução dos programas de 
usuário? 
Caso interfira, que tipos de interferência são gerados? 
 
Não interfere. Enquanto o controlador do dispositivo está executando essas 
operações, a CPU está disponível para cumprir outras tarefas.