Lista de Exercicios de Sistemas Operacionais

Lista de Exercícios

1. O que é um Sistema Operacional (SO)?

 O sistema operacional é um programa colocado entre o hardware do computador e os programas de usuário. Sua função engloba: solução de problemas, a gerencia de todos os recursos do computador, bem como a execução de programas de usuário. O SO é basicamente um alocador de recursos e um programa de controle, funcionando como uma interface entre o hardware e os aplicativos.

1. Quais são as funções básicas de um SO?

Execução de programas (carga de programas na memória), acesso a dispositivos de entrada e saída, criação de programas (editores, depuradores...), controle de acesso a arquivos, acesso a recursos do sistema (proteção e segurança), detecção de erros (erros de hardware e software), contabilidade (estatística, monitoração de desempenho, tarifação de usuários) dentre outros.

1. O que acontece com o conteúdo da memória Ram quando o computador é desligado?

Letra c) É totalmente perdido, pois a memória Ram é volátil, não salva informações a longo prazo

1. Cite 3 dispositivos de entrada e 3 dispositivos de saída.

Entrada: teclado, mouse, câmera.

Saída: monitor, impressora, projetor

1. Defina Sistema Computacional.

Um sistema computacional consiste num conjunto de dispositivos eletrônicos (hardware) capazes de processar informações de acordo com um programa (software). O software mais importante é o sistema operacional, porque ele fornece as bases para a execução das aplicações, às quais o usuário deseja executar.

Um sistema baseado em computador é caracterizado por alguns elementos fundamentais: Hardware, Software, Informações, Usuários, Procedimentos ou Tarefas e Documentação.  

O hardware corresponde às partes eletrônicas e mecânicas (rígidas) que possibilitam a existência do software, o armazenamento de informações e a interação com o usuário. A CPU, as memórias primária e secundária, os periféricos, os componentes de redes de computadores, são exemplos de elementos de hardware. Um único computador pode possibilitar a existência de diversos sistemas e um sistema pode requisitar diversos computadores. 

O software é a parte abstrata do sistema computacional que funciona num hardware a partir de instruções codificadas numa linguagem de programação. Estas instruções permitem o processamento e armazenamento de informações na forma de dados codificados e podem ser controladas pelo usuário. Este controle, bem como a troca de informações entre o usuário e o sistema é feita através da interface de usuário, composta por hardware e software.

1. Quais as características dos SOs monoprogramáveis?

Os SOs monoprogramáveis, ou monotarefas permitem que apenas um programa ou tarefa, seja executada por vez. Eles se caracterizam por permitir que o processador, a memória, e os periféricos fiquem dedicados exclusivamente a um único usuário. Quando o programa aguardar algum evento, como por exemplo a digitação de um dado (E/S), o processador fica ocioso, sem realizar nenhuma tarefa. A memória é subutilizada caso o programa não a preencha totalmente.

1. O que é uma linguagem de programação?

Uma linguagem de programação é um método padronizado para comunicar instruções para um computador. É um conjunto de regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de computador. Permite que um programador especifique precisamente sobre quais dados um computador vai atuar, como estes dados serão armazenados ou transmitidos e quais ações devem ser tomadas sob várias circunstâncias. Linguagens de programação podem ser usadas para expressar algoritmos com precisão.

1. Quais as desvantagens encontradas em uma linguagem de máquina?

Todo computador possui alguns conjuntos de instruções para seu processador que será capaz de executar. Estas instruções, chamadas código de máquina, são representadas por muitas sequências de bits, normalmente limitadas pelo número de bits do registrador principal da CPU. Esse código é chamado de código binário. São formados por 0 e 1. Um programa em código de máquina consiste de uma sequência de números que significam uma sequência de instruções a serem executadas. É normal a representação da linguagem de máquina por meio de números (opcodes) constantes e variáveis em sistema binário ou sistema hexadecimal.

A desvantagem dessa linguagem é a limitação a apenas dois caracteres, 0 ou 1, o que torna as instruções extremamente extensas e difíceis de fazer, além da dificuldade de encontrar e corrigir algum erro. Sem contar que para se programar em código de máquina, deve-se obter os códigos de instruções do processador utilizado, contendo opcodes, operandos e formatos de cada instrução. Por esse motivo, foi criada uma linguagem de programação chamada linguagem de montagem (Assembly Language), composta de códigos mnemônicos que, do ponto de vista técnico, é tão próxima do processador quanto o código de máquina, mas é humanamente mais fácil de se compreender uma vez que seus códigos são geralmente acrônimos do inglês. Por exemplo ´mov´ de mover, ´rep´ de repetição e assim por diante.

1. O que é multiprogramação? Cite duas razões para se ter multiprogramação?

 Multiprogramação é manter mais de um programa em execução simultaneamente ou vários programas usando o mesmo recurso.

As razões pelo qual é mais vantajoso usar a multiprogramação é que o tempo de utilização da CPU sobe para até 90%, diferente dos 30% do sistema monoprogramavel. A memória principal também é utilizada de forma mais eficiente, pois existe vários programas residentes se revezando na utilização do processador.

1.  Há várias metas de projeto na construção de um sistema operacional; por exemplo, utilização de recursos, oportunidade, robustez etc. Dê um exemplo de duas metas de projeto que possam ser contraditórias.

      Ser fácil de projetar, implementar e manter e livre de erros. Ser confiável e flexível.

1. Qual a finalidade de uma chamada de sistema em um sistema operacional?

As chamadas de sistemas são funções (interfaces) usadas pelos aplicativos para solicitar a execução de algum serviço ao kernel do sistema operacional. Por isso, as chamadas de sistemas são instruções com maior privilégio quando comparadas às outras instruções. Elas são a forma que os programas solicitam serviços ao sistema operacional. Fornecem uma interface de programação para os serviços fornecidos pelo SO.

As chamadas de sistema permitem que processos em nível usuário solicitem serviços do sistema operacional.