Sistemas Operacionais

Exercícios aula 02

1) - Monoprogramável:Só permitem um programa ativo em um dado período, o qual permanece na RAM até seu fim.

Tem como vantagem uma abordagem mais simples de implementar pois a maquina dedica todos os recursos para a execução de um único programa porém em contraponto o sistema desperdiça recursos  ja que grande parte do tempo pode ser gasto ocioso enquanto um programa está em execução.

- Multiprogramável:Mantêm mais de um programa na memória, para permitir o compartilhamento do tempo de CPU e demais recursos.

Tem como vantagem uma melhor utilização de recursos, possui maior eficiencia pois o sistema pode rapidamente alternar entre programas pois não precisa esperar o termino de uma execução.

Sua desvantagem é que o gerenciamento e execução de vários programas em simultaneo e mais complexo exigindo mecanismo de escalonamento e compartilhamento de recursos. Pode haver disputa por recursos, levando a conflitos e problemas de concorrência entre programas.

2) Os sistemas operacionais em lote consistem em submeter ao computador um lote (batch) de programas de uma só vez. Não existe interação entre o usuário e o job durante sua execução.

São mais adequados em atividades onde a interfefencia humana não se vê necessaria e em ambientes onde ocorre o processamento em massa de tarefas.

Funcionamento:

Os usuários submetem as tarefas  que desejam executar em um lote.

As tarefas são colocadas em uma fila de trabalho, aguardando sua vez de execução.

 O sistema operacional executa automaticamente as tarefas em sequência, sem intervenção do usuário. Quando uma tarefa termina, a próxima na fila é iniciada.

O sistema operacional pode gerar relatórios sobre o status das tarefas, erros e resultados.

3)

O tempo compartilhado em sistemas operacionais multiprogramados permite a execução aparentemente simultânea de múltiplas tarefas através do uso de fatias de tempo.

Sistemas de tempo compartilhado são necessários quando múltiplos usuários ou tarefas precisam usar recursos de um sistema simultaneamente. Eles se diferenciam de sistemas de tempo real e sistemas monotarefa ao permitirem a execução simultânea de várias tarefas, otimizando a utilização eficiente de recursos.

4)Um sistema operacional de tempo real é necessário em situações onde a resposta a eventos deve ser garantida dentro de prazos estritos e previsíveis. Ele é crítico para aplicações em que atrasos na execução podem ter consequências graves, como em sistemas de controle industrial, equipamentos médicos, sistemas de segurança, automação de processos, sistemas de aviação, entre outros.

5) A principal diferença entre sistemas operacionais monolíticos e baseados em microkernel reside na extensibilidade, isolamento e complexidade da arquitetura. Sistemas monolíticos têm componentes integrados no kernel, oferecendo eficiência, mas com complexidade e potencial de impacto generalizado em caso de erro. Já os sistemas baseados em microkernel separam as funcionalidades do kernel, oferecendo maior flexibilidade, isolamento e estabilidade, embora com alguma sobrecarga de comunicação entre componentes.

Vantagens dos SO’s monolíticos:

Desempenho Eficiente: Como todos os componentes estão no mesmo espaço de endereço, a comunicação entre eles é mais rápida e eficiente;

Simplicidade: A estrutura monolítica é relativamente simples de projetar e implementar;

Menos Overhead: Não há sobrecarga de comunicação entre diferentes módulos, pois tudo está no mesmo espaço de endereço;

Acesso Direto ao Hardware: Componentes do sistema operacional têm acesso direto ao hardware;

Desvantagens dos SO’s monolíticos:

Falta de modularidade: Os SOs monolíticos são geralmente construídos como um único e grande bloco de código, o que pode dificultar a manutenção;

Dificuldade de isolamento de erros: Um erro em um componente do SO monolítico pode afetar todo o sistema;

Atualizações complexas: Fazer alterações ou atualizações em um SO monolítico pode ser complicado, pois uma pequena modificação pode exigir a recompilação e reinicialização de todo o sistema.

Vantagens da estrutura microkernel:

Isolamento e Estabilidade: O microkernel mantém apenas as funcionalidades essenciais do sistema no espaço do kernel;

Segurança Aprimorada: Como o microkernel mantém um espaço mínimo no kernel, há menos código executado no modo privilegiado;