Atps De Sistema Operacional

1 Como seria utilizar um computador sem um sistema operacional? Quais são suas duas principais

funções?

Seria de pouca utilidade. Uma operação efetuada em software pode ser completada em hardware,

enquanto uma instrução executada pelo hardware pode ser simulada via software.

2 Quais as principais dificuldades que um programador teria no desenvolvimento de uma aplicação em

um ambiente sem um sistema operacional

A maior dificuldade que o programador teria é que ele teria que programar além da aplicaçào. O

programa que ele fizer para funcionar sem Sistema Operacional teria que se preocupar com todos os

aspectos do funcionamento do computador. O programa 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.

3 Explique o conceito de maquina virtual. Qual a grande vantagem em utilizar este conceito?

Na ciência da computação, máquina virtual é o nome dado a uma máquina, implementado através

de software, que executa programas como um computador real, também chamado de processo

de virtualização.

Uma máquina virtual pode ser definida como “uma duplicata eficiente e isolada de uma máquina

real”. Uma máquina virtual como uma cópia isolada de um sistema físico, e esta cópia está totalmente

protegida.

Máquinas virtuais são extremamente úteis no dia a dia, pois permitem ao usuário rodar outros sistemas

operacionais dentro de uma janela, tendo acesso a todos os softwares que precisa.

4 defina o conceito de uma maquina de camadas

É um conjunto de sistema eletrônicos, placas, cabos e fontes de alimentação. Através do software

os serviços são oferecidos aos usuários, como armazenamento de dados em disco, impressão de

relatórios, geração de gráficos e acesso a internet.

5 quais os tipos de sistemas operacionais existentes?

Sistemas monoprogramaveis e sistemas multiprogramáveis.

6 porque dizemos que existe uma sunitilização de recursos em sistemas monoprogramaveis?

Comparados a outros sistemas os sistemas monoprogramáveis são de simples implementação. Os

primeiros sistemas operacionais executavam apenas um único programa, para executar outra aplicação

deveria aguardar o termino do programa corrente.

7 qual a grande diferença entre sistemas monoprogramaveis e sistemas multiprogramaveis?

Monoprogramáveis: Executa uma aplicação por vez.

Multiprogramáveis: Pode ser executada mais de uma aplicação.

8 Quis as vantagens dos sistemas multiprogramaveis?

Enquanto o programa espera por uma operação de leitura ou gravação em disco, outros programas

podem estar sendo processados neste mesmo intervalo de tempo.

9 Um sistema monousuario pode ser um sistema multiporgramavel? De um exemplo

Sim. Um usuário utilizando varias aplicações.

10 Quais são os tipos de sistemas multiprogramaveis?

Sistemas Batch, Sistema de tempo compartilhado, sistema de tempo real.

11 que caracteriza o processamente batch? Quais aplicações podem ser processadas neste tipo de

ambiente?

É um termo referente a um processamento de dados 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.

12 Como funcionam os sistemas de tempo compartilhado? Quais as vantagens em utiliza-lo?

Permite que diversos programas sejam executados a partir da divisão do tempo do processador em

pequenos intervalos determinados fatia de tempo.

13 qual a grande diferenca entre sistemas de tempo compartilhado e tempo real? Qual aplicações são

indicadas para sistemas de tempo real?

Tempo compartilhado: Caso a fatia de tempo não seja suficiente para a conclusão do programa, ele é

interrompido pelo sistema operacional e substituído por outro, enquanto fica aguardando por uma nova

fatia de tempo.

Tempo real: Os tempos de limites devem estar dentro de limites rígidos e devem ser obedecido, caso

contrario podem ocorrer problemas irreparáveis.

14 O que são sistemas com multiplos processadores e qual as vantagens em utilizalos?

Possuem duas ou mais CPUS interligadas e trabalhando em conjunto. A vantagem é permitir que vários

programas sejam executados ao mesmo tempo.

15 qual a grande diferença entre sistemas fortemente acoplados e fracamente acoplados?

Fortemente acoplados: existem vários processadores compartilhando uma única memoria física e

dispositivos de entrada e saída sendo gerenciado por apenas um sistema operacional.

Fracamente acoplados: Caracterizam-se por possuir dois ou mais sistemas computacionais conectados

através de linhas de comunicação. Cada sistema funciona de forma independente, possuindo seu

próprio sistema operacional e gerenciando seus próprios recursos, como memoria e dispositivos de

entrada e saída.

16 O que é um sistema SMP? Qual a diferença para uma sistema assimetrico?

Nos sistemas SMP, o tempo de acesso à memória principal pelos diversos processadores uniformes.

Nos sistemas NUMA, existem diversos conjuntos de processadores e memória principal interconectados,

onde o tempo de acesso à memória principal varia em função da sua localização física.

17 O que pe uma sistema fracamente acoplado? Qual a diferença entre sistemas operacionais de rede e

sistemas operacionais distribuidos?

O sistema é fracamente acoplado quando depende da rede para distribuir a tarefa de

processamento. Ou seja, as CPUs estão em computadores diferentes. E cada computador tem seu

próprio sistema operacional e independentemente gerencia os seus próprios recursos.

Operacionais de rede: Um sistema operacional de rede propicia o protocolo para comunicação e

transferência de dados entre os usuários e servidores nessa rede. Cada nó na rede é independente e

capaz de executar suas próprias aplicações.

Operacionais distribuídos: Sistema distribuído é composto por uma coleção independente de

computadores em rede, mas que para o usuário aparenta ser um só: o hardware é composto de

máquinas autônomas, e o software fornece ao usuário a abstração de ser uma única máquina. O sistema

operacional que roda nas máquinas dessa rede é que distribui a tarefa de processamento entre os

computadores, com ausência de memória compartilhada entre essas máquinas.

18 quais os beneficios de um sistema com multiplos processadores em um computador pessoal?

os processadores executam tarefas em paralelo , e por isso são melhores, por exemplo cada

processador tem seu proprio cache, instruçoes são executas ao mesmo tempo só que cada processador

executa uma , por isso são mais rápidos.

19 Qual seria o tipo de sistema operacional recomendavel para uso como servidos de aplicações em um

ambiente corporativo?

Windows

20 Qual seria o tipo de sistema operacional recomendavel para executar uma aplicação que manipula

grande volume de dados e necessita de uma baixo tempo de processamento?

1)Quais os componentes de um processador e quais suas funções?

R: Processador ou unidade central de processamento, memória principal e dispositivos de entrada/

saída.

2) Como a memória principal de um computador é organizada?

R: A memória é composta por unidades de acesso chamadas células, sendo cada célula composta por

um determinadonúmero de bits. Atualmente, a grande maioria dos computadores utiliza o byte (8 bits)

como tamanho de célula

3) Descreva o ciclo de leitura e gravação da memória principal?

R: No ciclo de leitura, a UCP armazena no MAR, o endereço da célula a ser lida e gera um sinal

de controle para amemória principal, indicando que uma operação de leitura deve ser realizada. O

conteúdo da(s) célula(s), identificada(s)pelo endereço contido no MAR, é transferido para o MBRNo

cliclo de gravação, a UCP armazena no MAR, o endereço da célula que será gravada e armazena

no MBR, ainformação que deverá ser gravada. A UCP gera um sinal de controle para a memória

principal, indicando que umaoperação de gravação deve ser realizada e a informação contida no MBR é

transferida para a célula de memóriaendereçada pelo MAR

4) Qual número máximo de células endereçadas em arquiteturas com MAR de 16,34 e 64 bits?

R: MAR=16 bits número max células = 2

16

MAR=32 bits número max células = 2

32

MAR=64 bits número max células = 2

64

5) O que são memórias voláteis e não voláteis?

R: Memórias voláteis precisam estar sempre energizadas para manter suas informações, o que não

acontece com as não-voláteis.

6) Conceitue memória CACHE e apresente as principais vantagens no seu uso.

R: A memória cache é uma memória volátil de alta velocidade, porém com pequena capacidade de

armazenamento. Otempo de acesso a um dado nela contido é muito menor que se o mesmo estivesse

na memória principal. O propósito douso da memória cache é minimizar a disparidade existente entre a

velocidade com que o processador executa instruçõese a velocidade com que dados são acessados na

memória principal.

7) Qual a importância do princípio de localidade na eficiência da memória cache?

R: Dado que a localidade é a tendência de o processador ao longo de uma execução referenciar

instruções e dados da memória principal localizados em endereços próximos e que tal tendência é

justificada devido às estruturas de repetição e as estruturas de dados, vetores e tabelas utilizarem a

memória de forma subseqüente (um dado após o outro). Assim a aplicabilidade da cache internamente

ao processador fazendo o intermédio entre a memória principal e o processador de forma a adiantar as

informações da memória principal para o processador..

8) Quais os beneficios de uma arquitetura de memória cache com múltiplos níveis?

R: A utilização da memória cache com múltiplos níveis permite o uso de diferentes capacidades de

memória cache dependendo da necessidade da arquitetura. Tendo que quanto menor a capacidade

mais rápido será o acesso porem menor será a probabilidade de cache hits.

9) Quais as diferenças entre memória principal e secundária?

R: memória principal é um dispositivo de armazenamento, em geral volátil, onde são armazenados

instruções e dadosutilizados pelo processador durante a execução de programas. A memória secundária

é um dispositivo não-volátil commaior capacidade de armazenamento, porém com menor velocidade de

acesso aos seus dados armazenados

10) Diferencie as funções básicas dos dispositivos de E/S.

R: Os dispositivos de entrada e saída podem ser divididos em duas categorias: os que são utilizados

como memóriasecundária e os que servem para a interface usuário-máquina. Os dispositivos

utilizados como memória secundária(discos e fitas magnéticas) caracterizam-se por ter capacidade de

armazenamento bastante superior ao da memóriaprincipal. Seu custo é relativamente baixo, porém o

tempo de acesso à memória secundária é bem superior ao damemória principal. Outros dispositivos

têm como finalidade a comunicação usuário-máquina, como teclados, monitoresde vídeo, impressoras e

plotters

11) Caracterize os barramentos processador-memória,E/S e backplane.

R: Os barramentos são o meio de comunicação compartilhado que permite a comunicação entre as

unidades funcionais de um sistema computacional.

O barramento processador-memoria são de curta extensao e alta velocidade para que seja otimizada a

transferencia de informação entre processadores e memorias.

Os barramentos E/S possuem maior extensão, são mais lentos e permitem a conexao de diferentes

dispositivos.

O backplane tem a funçaõ de integrar os dois barramentos anteriores. A vantagem de se utilizar o

backplane é a redução da quantidade de adaptardores existentes no caminho entre o processador e a

memoria.

Complemento: os barramentos podem ser divididos em duas categorias distintas, dependendo da

temporização. Um barramento sincrono possui uma linha acionada por um oscilador a cristal. O sinal

desta linha é uma onda quadrada com frequencia geralmente entre 5 a 50 Mhz. Todas as atividades do

barramento gastam um numero inteiro desses ciclos, chamados ciclos de barramento. O outro tipo de

barramento, barramento assincrono, não possui um relogio mestre. Os ciclos de barramento podem ter

duração requerida e não precisam ser os mesmos entre todos os pares de dispositivos. (Organização

Estruturada de Computadores – Tanenbaum).

12) Como a ténica de pipelining melhora o desempenho dos sistemas computacionais?

R: Ela permite ao processador executar multiplas instruções paralelamente em estagios diferentes.

Sistemas Operacionais cap 3

1) O que é concorrência e como este conceito esta presente nos sistemas operacionais

multiprogramáveis?

R: Concorrência é o princípio básico para projeto e implementação dos sistemas operacionais

multiprogramáveis onde é possível o processador executar instruções em paralelo com operações

de E/S. Isso possibilita a utilização 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 idêntico ao do momento em que foi interrompido. O programa

deverá continuar sua execução exatamente na instrução seguinte àquela em que havia parado,

aparentando ao usuário que nada aconteceu.

2) Por que o mecanismo de interrupção é recomendável para a implementação da multiprogramação?

R: Porque é em função desse mecanismo que o sistema operacional sincroniza a execução de todas as

suas rotinas e dos programas dos usuários, além de controlar dispositivos.

3) Explique o mecanismo de funcionamento das interrupções?

R: 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 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 interrupção, 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.

4) O que são eventos síncronos?Como estes eventos são relacionados ao mecanismo de interrupção e

excessão?

R: Evento síncronos são resultados direto da execução do programa corrente. Tais eventos são

previsíveis e, por definição, só podem ocorrer uma único de cada vez. Eventos assíncronos não são

relacionados à instrução do programa corrente. Esses eventos, por serem imprevisíveis, podem ocorrer

múltiplas vezes, como no caso de diversos dispositivos de E/S informarem ao processador que estão

prontos para receber ou transmitir dados. Uma interrupção é um evento assíncrono enquanto uma

exceção é um evento síncrono.

5) Dê exemplos associados ao mecanismo de excessão.

R: Uma instrução que gere a situação de overflow ou uma divisão por zero.

6) Qual a vantagem da E/S controlada por interrupção comparada a técnica de spooling?

R: Na E/S controlada por interrupção, as operações de E/S podem ser realizadas de uma forma mais

eficiente. Em vez de o sistema periodicamente verificar o estado de uma operação pendente como na

técnica de polling, o próprio controlador interrompe o processador para avisar do término da operação.

Com esse mecanismo, o processador, após a execução de um comando de leitura ou gravação,

permanece livre para o processamento de outras tarefas.

7) O que é DMA e qual vantagem desta técnica?

R: DMA permite que um bloco de dados seja transferido entre a memória principal e dispositivos de E/S,

sem a intervenção do processador, exceto no início e no final da transferência. Quando o sistema deseja

ler ou gravar um bloco de dados, o processador informa 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 transferência entre o periférico e a memória principal, e o

processador é somente interrompido no final da operação.

8) Como a técnica de buffering permiti aumentar a concorrência em um sistema computacional?

R: Como o buffering permite minimizar o problema da disparidade da velocidade de processamento

existente entre o processador e os dispositivos de E/S, esta técnica permite manter, na maior parte do

tempo, processador e dispositivos de E/S ocupados.

9) Explique o mecanismo de spooling de impressão?

R: No momento em que um comando de impressão é executado, as informações que serão

impressas são 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 conteúdo do arquivo de spool para a impressora.

10) Em um sistema multiprogramável, seus usuários utilizam o mesmo editor de textos (200 Kb),

compilador (300 Kb), software de correio eletrônico (200 Kb) e uma aplicação corporativa (500 Kb). Caso

o sistema não implemente reentrância, qual o espaço de memória principal ocupado pelos programas

quando 10 usuários estiverem utilizando todas as aplicações simultaneamente? Qual o espaço liberado

quando o sistema implementa reentrância em todas as aplicações?

R:Sem reentrância, cada usuário teria sua cópia do código na memória totalizando 10 x (200 Kb + 300

Kb + 200 Kb + 500 Kb) = 12.000 Kb. Caso a reentrância seja implementada, apenas uma cópia do

código seria necessária na memória principal (200 Kb + 300 Kb + 200 Kb + 500 Kb) totalizando 1.200 Kb.

Um total de 10.800 Kb seriam liberados da memória principal.