Sistemas operacionais exercícios do livro

1-Quais os objetivos do sistema operacional?

• Fornecer aos programas de usuários um modelo de computador melhor e mais limpo!
• Lida com gerenciamento de processadores,memória,discos,interfaces de rede e dispositivos de entrada e saída!

2-Explique os dois níveis de proteção do processador utilizados pelo sistema operacional:modo núcleo e modo usuário.

• Modo Núcleo: Também chamado de modo supervisor. Esse modo tem acesso total ao Hardware e pode executar qualquer instrução que a máquina seja capaz de executar.
• Modo Usuário: Pode executar apenas um subconjunto de instruções, Em particular, aquelas instruções que afetam o controle da máquina ou realizam E/S são proibidas para modo usuário.

3. Uma instrução que permita modificar o modo de operação do processador para modo supervisor deve ou não ser privilegiada? Explique.

sim, pois se a instrução não for privilegiada, não tem como modificar a operação do processador para modo supervisor.

4. Explique as diferenças entre uma chamada de sistema e uma chamada de rotina.

• chamada de sistema:É o mecanismo programático pelo qual um programa de computador solicita um serviço do núcleo do sistema operacional sobre o qual ele está sendo executado. Isto pode incluir serviços relacionados ao hardware
  ex:acessar disco rígido, criação e execução de novos processos e comunicação com serviços do núcleo
• chamada de rotina:Também chamada de subrotina é uma parcela de um código computacional que executa uma tarefa bem definida. EX:execução de mensagens,

5.A função printf da linguagem C é uma chamada de sistema ou uma chamada de rotina?Explique sua resposta.

A Função printf() é uma função padrão da biblioteca da linguagem C. Tem o papel de imprimir uma mensagem na tela, Para isso acontecer ela necessita fazer uma chamada ao modo kernel e é mapeada na chamada write().

6. Explique as diferenças entre interrupções e traps?

O mecanismo de interrupções permite que o hardware “chame a atenção” da cpu quando há algo a ser feito. é chamada de interrupção assíncrona.A CPU interrompe o processamento do programa em execução e executa um pedaço de código.lugar chamado de tratador de interrupção após isso a CPU volta a executar o programa interrompido

TRAPS:Também chamadas de interrupções síncronas. Ocorrem em função da instrução que está sendo executada.Algumas são geradas pelo Hardware, também podem ser geradas explicitamente por instruções do programa..Além disso são usadas em situações

onde o programa não tem como prosseguir ex: exceção,endereço inválido ou estouro da pilha

6. Explique o que são as interrupções de hardware, software e exceção? Quais as diferenças entre

elas?

Interrupção de Hardware é um mecanismo usado para sinalizar a à cpu a ocorrência de eventos importantes relacionados aos dispositivos periféricos e outros elementos do sistema
exemplos relógio do sistema e solicitação de dispositivos periféricos

Interrupções de software:

é uma interrupção causada por um programa de usuário que solicita ao so execute um pedaço específico de codigo chamado tratador de interrupção

a diferença entre elas é que as interrupções de software são eventos previsíveis ou seja é possível determinar os pontos em que elas irão ocorrer. Por outro lado as interrupções de hardware são geradas por dispositivos periféricos em pontos que são imprevisíveis

7. Explique cada etapa da execução de uma chamada de sistema.

Nas etapas 1,2,3 o programa primeiro insere os parâmetros na pilha.O primeiro e o terceiro parâmetro são passados por valor e o segundo por referência.

etapa 4: em seguida é executada uma chamada de rotina.

etapa 5 é colocado um código numérico que correspondente a chamada de sistema em um lugar esperado pelo S.O.

etapa 6: executa uma instrução trap para trocar de modo usuário para modo núcleo e iniciar a execução

etapa 7:O núcleo examina o código numérico e chama a rotina de tratamento correta

etapa 8:A rotina de tratamento da chamada de sistema é executada.

etapa 9:o controle será retornado para a função da biblioteca no espaço de usuário na instrução que segue a instrução trap.

etapa 10:a função retorna para o programa de usuário da maneira normal como as chamadas de funções retornam

etapa 11: limpeza da pilha de execução

9. Seria possível construir um sistema operacional seguro usando um processador que não tenha níveis de proteção? Explique sua resposta.

Não, pois uma aplicação poderá interferir nas áreas de memória de outras aplicações ou do núcleo.Sem os privilégios uma aplicação pode acessar a placa de rede para enviar ou receber dados.

10. Explique por que a abstração de recursos é importante para os desenvolvedores de programas

de computador? Ela também é útil para os desenvolvedores do sistema operacional?

 a abstração pode prover interfaces de acesso aos dispositivos mais simples de usar que as interfaces de baixo nível; torna os aplicativos independentes do hardware e define interfaces de acesso homogêneas para dispositivos com tecnologias distintas.Abstração é útil pois minimiza os conflitos no uso de hardware, por que o acesso se faz através de interfaces simples

11. Indique quais das seguintes operações devem ser implementadas por chamadas de sistema.

Explique suas respostas.

a) Gerar um número aleatório.

b) Escrever um texto no vídeo.

R.: A geração de um número aleatório ou pseudo-aleatório pode ser obtido por uma

fórmula matemática, não necessitando de chamada de sistema. Já a escrita no

vídeo requer uma chamada de sistema para solicitar ao sistema operacional

acesso a este hardware.

LIVRO

1.O que é multiprogramação?

A multiprogramação são vários programas que estão na memória ao mesmo tempo, de modo que, enquanto um esperava por entrada-saída para concluir sua tarefa, o outro podia executar, que resultava na utilização alta da CPU