Como seria utilizar um computador sem um sistema operacional? Quais so suas duas principais funes? Sem o sistema operacional, um usurio para interagir com o computador deveria conhecer profundamente diversos detalhes sobre hardware do equipamento, o que tornaria seu trabalho lento e com grandes possibilidades de erros. As duas principais funes so facilidade de acesso aos recursos do sistema e compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida. Explique o conceito de mquina virtual. Qual a grande vantagem em utilizar este conceito? O computador pode ser visualizado como uma mquina de camadas, onde inicialmente existem duas camadas: hardware (nvel 0) e sistema operacional (nvel 1). Desta forma, o usurio pode enxergar a mquina como sendo apenas o sistema operacional, ou seja, como se o hardware no existisse. Esta viso modular e abstrata chamada mquina virtual. A vantagem desse conceito tornar a interao entre usurio e computador mais simples, confivel e eficiente. Quais os tipos de sistemas operacionais existentes? Sistemas monoprogramveis ou monotarefa, sistemas multiprogramveis ou multitarefa e sistemas com mltiplos processadores. Por que dizemos que existe uma subutilizao de recursos em sistemas monoprogamveis? Porque em sistemas monoprogramveis somente possvel a execuo de um programa por vez. Como um programa no utiliza todos os recursos do sistema totalmente ao longo da sua execuo, existe ociosidade e, consequentemente, subutilizao de alguns recursos. Qual a grande diferena entre sistemas monoprogramveis e sistemas multiprogramveis? Os sistemas monoprogramveis se caracterizam por permitir que o processador, a memria e os perifricos permaneam exclusivamente dedicados execuo de um nico programa. Nos sistemas multiprogramveis ou multitarefa, os recursos computacionais so compartilhados entre os diversos usurios e aplicaes. Enquanto em sistemas monoprogramveis existe apenas um programa utilizando os recursos disponveis, nos multiprogramveis vrias aplicaes compartilham esses mesmos recursos.

Quais as vantagens dos sistemas multiprogramveis? As vantagens do uso de sistemas multiprogramveis so a reduo do tempo de resposta das aplicaes processadas no ambiente e de custos, a partir do compartilhamento dos diversos recursos do sistema entre as diferentes aplicaes. Um sistema monousurio pode ser um sistema multiprogramvel? D um exemplo. Sim, somente um usurio interage com o sistema podento possuir diversas aplicaes executando concorrentemente. O sistema Windows NT um exemplo. Quais so os tipos de sistemas multiprogramveis? Sistemas batch, sistemas de tempo compartilhado e sistemas de tempo real. O que caracteriza o processamento batch? Quais aplicaes podem ser processadas neste tipo de ambiente? O processamento batch tem a caracterstica de no exigir a interao do usurio com a aplicao. Todas as entradas e sadas de dados da aplicao so implemetadas por algum tipo de memria secundria, geralmente arquivos em disco. Alguns exemplos de aplicaes originalmente processadas em batch so programas envolvendo clculos numricos, compilaes, ordenaes, backups e todos aqueles onde no necessria a interao com o usurio. O que so sistemas com mltiplos processadores e quais as vantagens em utiliz-los? Os sistemas com mltiplos processadores caracterizam-se por possuir duas ou mais UCPs interligadas e trabalhando em conjunto. A vantagem deste tipo de sistema permitir que vrios programas sejam executados ao mesmo tempo ou que um mesmo programa seja subdividido em partes para serem executadas simultaneamente em mais de um processador. Quais so as unidades funcionais de um sistema computacional? Processador ou unidade central de processamento, memria principal e dispositivos de entrada/sada. Quais os componentes de um processador e quais so suas funes? Um processador composto por unidade de controle, unidade lgica e aritmtica, e registradores. A unidade de controle (UC) responsvel por gerenciar as atividades de todos os componentes do computador, como a gravao de dados em discos ou a busca de instrues na memria. A unidade lgica e aritmtica (ULA), como o nome indica, responsvel pela realizao de operaes lgicas (testes e comparaes) e aritmticas (somas e subtraes). O que so memrias volteis e no-volteis? Memrias volteis precisam estar sempre energizadas para manter suas informaes, o que no acontece com as novolteis. Explique o processo de ativao (boot) do sistema operacional. Inicialmente, todo o cdigo do sistema operacional reside memria secundria como discos e fitas. Toda vez que um computador ligado, o sistema operacional tem que ser carregado da memria secundria para a memria principal. sse procedimento realizado por um programa localizado em um bloco especfico do disco (boot block).

O que concorrncia e como este conceito est presente nos sistemas operacionais multiprogramveis? Concorrncia o princpio bsico para projeto e implementao dos sistemas operacionais multiprogramveis onde possvel o processador executar instrues em paralelo com operaes de E/S. Isso possibilita a utilizao concorrente da UCP por diversos programas sendo implementada de maneira que, quando um programa perde o uso do processador e depois retorna para continuar o processamento, seu estado deve ser idntico ao do momento em que foi interrompido. O programa dever continuar sua execuo exatamente na instruo seguinte quela em que havia parado, aparentando ao usurio que nada aconteceu. Por que o mecanismo de interrupo fundamental para a implementao da multiprogramao? Porque em funo desse mecanismo que o sistema operacional sincroniza a execuo de todas as suas rotinas e dos programas dos usurios, alm de controlar dispositivos. O que DMA e qual a vantagem desta tcnica? A tcnica de DMA permite que um bloco de dados seja transferido entre a memria principal e dispositivos de E/S, sem a interveno do processador, exceto no incio e no final da transferncia. Quando o sistema deseja ler ou gravar um bloco de dados, o processador informa ao controlador sua localizao, o dispositivo de E/S, a posio inicial da memria de onde os dados sero lidos ou gravados e o tamanho do bloco. Com estas informaes, o controlador realiza a transferncia entre o perifrico e a memria principal, e o processador somente interrompido no final da operao. Como a tcnica de buffering permite aumentar a concorrncia em um sistema computacional? Como o buffering permite minimizar o problema da disparidade da velocidade de processamento existente entre o processador e os dispositivos de E/S, esta tcnica permite manter, na maior parte do tempo, processador e dispositivos de E/S ocupados. Explique o mecanismo de spooling de impresso. No momento em que um comando de impresso executado, as informaes que sero impressas so gravadas antes em um arquivo em disco, conhecido como arquivo de spool, liberando imediatamente o programa para outras atividades. Posteriormente, o sistema operacional encarrega-se em direcionar o contedo do arquivo de spool para a impressora. O que o ncleo do sistema e quais so suas principais funes? o conjunto de rotinas que oferece servios aos usurios, suas aplicaes, alm do prprio sistema operacional. As principais funes do ncleo encontradas na maioria dos sistemas comerciais so: tratamento de interrupes e excees; criao e eliminao de processos e threads; sincronizao e comunicao entre processos e threads; escalonamento e controle dos processos e threads; gerncia de memria; gerncia do sistema de arquivos; gerncia de dispositivos de E/S; suporte redes locais e distribudas; contabilizao do uso do sistema; auditoria e segurana do sistema. Quais as vantagens do modelo de mquina virtual? Alm de permitir a convivncia de sistemas operacionais diferentes no mesmo computador, a vantagem desse modelo criar um isolamento total entre cada VM, oferecendo grande segurana para cada mquina virtual. Defina o conceito de processo.

Um processo pode ser definido como o ambiente onde um programa executado. Este ambiente, alm das informaes sobre a execuo, possui tambm o quanto de recursos do sistema cada programa pode utilizar, como o espao de endereamento, tempo de processador e rea em disco. Por que o conceito de processo to importante no projeto de sistemas multiprogramveis? Atravs de processos, um programa pode alocar recursos, compartilhar dados, trocar informaes e sincronizar sua execuo. Nos sistemas multiprogramveis os processos so executados concorrentemente, compartilhando o uso do processador, memria principal, dispositivos de E/S dentre outros recursos. O que o contexto de hardware de um processo e como a implementao da troca de contexto? O contexto de hardware armazena o contedo dos registradores gerais da UCP, alm dos registradores de uso especfico como program counter (PC), stack pointer (SP) e registrador de status. Quando um processo est em execuo, o seu contexto de hardware est armazenado nos registradores do processador. No momento em que o processo perde a utilizao da UCP, o sistema salva as informaes no contexto de hardware do processo. Como o sistema operacional implementa o conceito de processo? Qual a estrutura de dados indicada para organizar os diversos processos na memria principal? O processo implementado pelo sistema operacional atravs de uma estrutura de dados chamada bloco de controle do processo (Process Control Block PCB). A partir do PCB, o sistema operacional mantm todas as informaes sobre o contexto de hardware, contexto de software e espao de endereamento de cada processo. Defina os cinco estados possveis de um processo? Estado de Execuo: processo que est sendo processado pela UCP no momento. Estado de Pronto: processo que aguarda para ser executado. Estado de Espera: processo que aguarda por algum evento ou recurso para prosseguir processamento. Estado de Criao: processo cujo PCB j foi criado, porm ainda no teve seu processamento iniciado. Estado de Terminado: processo que no pode ter mais nenhum programa executado no seu contexto, porm o sistema operacional mantm suas informaes de controle presentes na memria.. Explique a diferena entre processos foreground e background. Um processo foreground aquele que permite a comunicao direta do usurio com o processo durante o seu processamento. Neste caso, tanto o canal de entrada quanto o de sada esto associados a um terminal com teclado, mouse e monitor, permitindo, assim, a interao com o usurio. Um processo background aquele onde no existe a comunicao com o usurio durante o seu processamento. Neste caso, os canais de E/S no esto associados a nenhum dispositivo de E/S interativo, mas em geral a arquivos de E/S.