SO -Aula de Revisão

Durante uma aula sobre sistemas operacionais, a professora Carolina propôs uma discussão sobre como o sistema escolhe qual processo será executado pela CPU entre os vários que estão aguardando por tempo de processamento. Para ilustrar a dinâmica dos estados de um processo, ela apresentou o seguinte caso:

Enunciado:

Considere um sistema operacional multitarefa em que diversos processos concorrem simultaneamente pelo uso do processador. Quando um processo que está sendo executado sofre uma interrupção de E/S (entrada/saída), ele muda de estado, permitindo que outro processo seja executado.

Nesse cenário, o papel do escalonador de processos é fundamental para garantir a alternância eficiente entre os processos nos estados de execução. Com base no que foi discutido, qual é a principal responsabilidade do escalonador de processos ao lidar com os estados "Executando", "Pronto" e "Bloqueado"?

• Alternar entre os modos usuário e kernel.

• Gerenciar a alocação de memória para processos.

• Selecionar qual processo do estado "Pronto" passará para "Executando" com base em critérios de escalonamento.

• Converter arquivos executáveis em processos ativos.

Answer explanation

O escalonador de processos (ou scheduler) é o componente do sistema operacional responsável por decidir qual processo pronto será colocado em execução pela CPU. Ele realiza essa seleção com base em algoritmos de escalonamento, como FIFO, Round Robin ou Prioridade, entre outros.

Embora o sistema operacional também gerencie aspectos como modo de operação (usuário/kernel) e alocação de memória, essas tarefas são atribuídas a outros componentes. Já a conversão de um executável em um processo é tarefa do carregador (loader). Portanto, a alternativa correta é C.

Durante uma reunião da equipe de TI de uma organização, o analista responsável pela administração de servidores Linux defendeu o uso da interface de linha de comando (CLI) para executar tarefas administrativas rotineiras. Um dos novos membros da equipe, acostumado com interfaces gráficas (GUI), questionou essa escolha, argumentando que as GUIs pareciam mais acessíveis.

Enunciado:

Em ambientes de administração de sistemas, especialmente em servidores e sistemas operacionais baseados em Unix, é comum que profissionais experientes optem por utilizar a interface de linha de comando (CLI) em vez de interfaces gráficas (GUI).

Considerando as características e aplicações dessas interfaces, qual é uma vantagem do uso da CLI em relação à GUI?

• Maior uso de memória RAM.

• Interação mais intuitiva para usuários leigos.

• Menor nível de controle sobre o sistema.

• Maior flexibilidade e automação de tarefas.

Answer explanation

A CLI (Command Line Interface) é amplamente preferida por administradores de sistemas devido à sua alta flexibilidade e capacidade de automação. Com ela, é possível encadear comandos, criar scripts para executar rotinas complexas, gerenciar sistemas remotamente com baixo consumo de recursos e realizar tarefas com maior precisão.

Diferentemente da GUI, que prioriza a facilidade de uso visual, a CLI permite um controle mais direto e granular sobre o sistema, o que é essencial em ambientes técnicos e de produção. Portanto, a alternativa correta é D.

Durante um curso de formação para administradores de redes, o instrutor apresentou as características fundamentais dos sistemas operacionais modernos. Ao abordar o conceito de “multiusuário”, ele destacou como esse recurso é essencial em ambientes corporativos e acadêmicos, nos quais diversas pessoas acessam o mesmo sistema com configurações e permissões distintas.

Enunciado:

Os sistemas operacionais modernos incorporam diversas funcionalidades para atender às demandas de ambientes profissionais. Uma dessas funcionalidades é a capacidade de permitir que diferentes pessoas acessem o mesmo sistema de forma independente, sem interferência nas atividades umas das outras.

Com base nessa descrição, qual das alternativas a seguir define corretamente a característica multiusuário de um sistema operacional?

• Permite que vários usuários compartilhem o mesmo login e senha.

• Garante que múltiplas tarefas sejam executadas ao mesmo tempo.

• Permite que múltiplos usuários usem o sistema simultaneamente com sessões independentes.

• Executa múltiplas cópias do mesmo processo em paralelo.

Answer explanation

A característica multiusuário de um sistema operacional refere-se à capacidade de permitir que vários usuários acessem e utilizem o sistema ao mesmo tempo, cada um com sua própria sessão, configurações, arquivos e permissões. Essa funcionalidade é fundamental em servidores, universidades e redes corporativas, garantindo isolamento e segurança entre os usuários.

As demais alternativas se referem a conceitos diferentes: compartilhamento de login (A) compromete a segurança; execução de múltiplas tarefas (B) caracteriza sistemas multitarefa; execução paralela de processos (D) está ligada ao conceito de multiprocessamento. A única alternativa correta é a C.

Durante uma oficina sobre fundamentos de sistemas operacionais, o professor André explicou como os primeiros computadores ficavam ociosos durante operações de entrada e saída, desperdiçando tempo de processamento. Ele então introduziu o conceito de multiprogramação, que foi um avanço importante para melhorar o desempenho da CPU em ambientes com múltiplos processos.

Enunciado:

Em sistemas operacionais modernos, a multiprogramação é uma técnica fundamental para aumentar a eficiência do uso da CPU. Ela permite que, mesmo quando um processo estiver esperando por operações de entrada/saída, o processador continue trabalhando com outros processos disponíveis.

Nesse contexto, como a multiprogramação melhora o uso da CPU em um sistema operacional?

• Permite que múltiplos usuários compartilhem a CPU em tempo real.

• Executa todos os processos ao mesmo tempo, utilizando múltiplos núcleos.

• Executa um processo de cada vez, mesmo que existam outros prontos.

• Mantém vários processos na memória para aproveitar o tempo ocioso da CPU.

Answer explanation

A multiprogramação é uma técnica que mantém vários processos na memória principal ao mesmo tempo, de modo que, quando um processo precisar aguardar uma operação de entrada/saída, o sistema operacional pode escalonar outro processo para a CPU, evitando períodos de inatividade.

Diferente do multiprocessamento (que executa processos em múltiplos núcleos — alternativa B), a multiprogramação busca maximizar o uso da CPU em sistemas com um único processador, alternando rapidamente entre os processos disponíveis. A alternativa correta é D.

Durante uma simulação de gerenciamento de processos em laboratório, a equipe de suporte técnico observou o comportamento de um processo que estava utilizando a CPU para realizar cálculos. Em determinado momento, esse processo precisou acessar o disco para ler um arquivo. Imediatamente, ele deixou de utilizar a CPU, e outro processo foi escalonado para execução.

Enunciado:

No gerenciamento de processos pelos sistemas operacionais, um processo pode transitar entre diferentes estados ao longo de seu ciclo de vida, como Pronto, Executando, Bloqueado, entre outros.

Considerando que um processo estava em execução e, ao solicitar uma operação de entrada/saída (E/S), foi retirado da CPU, qual será seu novo estado imediatamente após essa solicitação?

• Pronto

• Bloqueado

• Finalizado

• Suspenso

Answer explanation

Quando um processo solicita uma operação de E/S, ele não pode continuar sendo executado, pois precisa aguardar a conclusão dessa operação externa. Nessa situação, o sistema operacional muda seu estado de Executando para Bloqueado (também chamado de Espera ou Waiting). O processo permanecerá nesse estado até que a operação de E/S seja concluída, momento em que voltará ao estado Pronto, aguardando nova oportunidade de execução.

As demais alternativas representam outros estados:

• Pronto: processo aguardando para ser executado, mas com todos os recursos disponíveis;

• Finalizado: processo que completou sua execução;

• Suspenso: processo removido da memória principal, normalmente por decisão administrativa ou falta de recursos.

Portanto, a alternativa correta é B.

Durante uma aula de Arquitetura de Computadores, a professora Cláudia pediu aos alunos que comparassem o funcionamento da memória RAM e dos discos rígidos em termos de velocidade, volatilidade e função. Um dos alunos confundiu os papéis dessas memórias, acreditando que o HD era mais rápido e usava memória volátil.

Enunciado:

Nos sistemas computacionais, as memórias são classificadas de acordo com sua função, velocidade de acesso, capacidade e volatilidade. A memória principal (como a RAM) e a memória secundária (como o HD ou SSD) exercem papéis distintos no processamento e armazenamento de dados.

Com base nessas características, assinale a alternativa correta:

• A memória principal possui maior capacidade e é mais lenta que a secundária, sendo ideal para armazenamento permanente.

• A memória secundária armazena dados temporários, sendo volátil e de acesso mais rápido.

• A memória principal, embora volátil, permite acesso rápido aos dados em uso pelo processador.

• A memória secundária é volátil, sendo usada como intermediária entre o processador e a RAM.

Answer explanation

A memória principal (RAM) é volátil, ou seja, perde seu conteúdo quando o computador é desligado, mas é muito mais rápida do que a memória secundária, permitindo o acesso imediato aos dados e instruções que o processador precisa executar. Já a memória secundária (como HDs e SSDs) é não volátil, usada para armazenamento permanente, porém com velocidade de acesso inferior.

Portanto, a alternativa correta é a C. As demais apresentam conceitos trocados ou incorretos.

Durante a resolução de um problema de lentidão em um computador, o técnico Carlos percebeu que a máquina estava utilizando intensamente o disco rígido, mesmo com pouca memória RAM disponível. Ele explicou ao cliente que o sistema operacional estava recorrendo a um recurso chamado memória virtual para continuar operando sem travamentos.

Enunciado:

A memória virtual é um recurso utilizado por sistemas operacionais modernos para garantir que múltiplos processos possam ser executados mesmo quando a memória física (RAM) está próxima do limite.

Com base em seu funcionamento, assinale a alternativa correta sobre a memória virtual:

• Substitui totalmente a RAM, pois é mais rápida.

• Utiliza parte do disco rígido como extensão da memória RAM.

• É usada apenas em sistemas com mais de 32 GB de RAM.

• Depende da memória ROM para funcionamento.

Answer explanation

A memória virtual é uma técnica que utiliza parte do disco rígido (ou SSD) como uma extensão da memória RAM, permitindo que o sistema continue operando mesmo quando a RAM está cheia. Embora seja mais lenta que a RAM, ela evita falhas por falta de memória.

Ela não substitui a RAM (como na alternativa A), pode ser usada em qualquer sistema, independentemente da quantidade de RAM (descartando a alternativa C), e não depende da memória ROM, que é usada para armazenar o firmware do sistema (como na alternativa D). Por isso, a alternativa correta é a B.

Durante uma aula sobre sistemas de arquivos, o professor Renato discutia o papel do sistema operacional na organização, armazenamento e acesso aos dados em dispositivos como discos rígidos e SSDs. Para aprofundar o entendimento, ele recomendou a leitura de Sistemas Operacionais – Projeto e Implementação, de Andrew Tanenbaum, que detalha como os arquivos são tratados internamente pelo sistema.

Enunciado:

Segundo Tanenbaum (2024), o sistema operacional é responsável por oferecer uma interface para o gerenciamento de arquivos, facilitando a leitura, escrita e organização de dados em dispositivos de armazenamento.

Com base nesse entendimento, qual das alternativas a seguir melhor representa a forma como um sistema operacional interage com arquivos armazenados em dispositivos?

• O sistema operacional só pode ler arquivos de texto simples e não possui mecanismos para interpretar arquivos binários.

• Arquivos são interpretados apenas pelos usuários, cabendo ao sistema operacional armazená-los fisicamente.

• O sistema operacional gerencia arquivos como sequências de blocos, permitindo leitura, escrita e manipulação conforme necessário.

• O sistema operacional exige que todos os arquivos estejam no formato binário padronizado para garantir compatibilidade.

Answer explanation

De acordo com Tanenbaum (2024), o sistema operacional gerencia arquivos como uma sequência de blocos de dados, organizando-os em estruturas como diretórios e fornecendo métodos de acesso, controle de permissões e manipulação. Essa abordagem permite que diferentes tipos de arquivos (texto, binário, multimídia etc.) possam ser lidos e escritos de maneira eficiente, independentemente de seu conteúdo.

As alternativas A e D são incorretas porque restringem o tipo de arquivo que o sistema pode manipular. A alternativa B ignora a responsabilidade do sistema operacional na gestão lógica e física dos arquivos. A alternativa C é a mais precisa.

Durante um seminário sobre sistemas de arquivos, a aluna Juliana apresentou os diferentes métodos de alocação de espaço em disco utilizados pelos sistemas operacionais. Ao explicar o método de alocação contígua, ela destacou tanto suas vantagens em termos de desempenho quanto as limitações que podem comprometer sua eficiência em ambientes dinâmicos.

Enunciado:

O método de alocação contígua de arquivos, embora simples e eficiente em termos de acesso sequencial, apresenta limitações importantes, especialmente em sistemas nos quais o tamanho dos arquivos pode variar ou crescer com o tempo.

Com base nessa abordagem, qual das alternativas a seguir representa uma das principais desvantagens da alocação contígua?

• O alto custo computacional com manutenção de ponteiros em memória.

• A dificuldade de localizar arquivos no disco devido à dispersão.

• A fragmentação interna causada pela ocupação desnecessária de blocos.

• A necessidade de conhecer previamente o tamanho do arquivo para alocar espaço.

Answer explanation

A alocação contígua exige que o arquivo seja armazenado em blocos adjacentes no disco, o que garante rapidez no acesso sequencial. No entanto, uma de suas principais desvantagens é a necessidade de conhecer o tamanho exato do arquivo no momento da alocação, pois o espaço deve ser reservado de forma contínua. Isso é problemático em arquivos que crescem dinamicamente, podendo causar desperdício de espaço ou necessidade de realocação.

As alternativas A e B referem-se a problemas mais comuns em alocação encadeada, e a alternativa C trata de fragmentação interna, que ocorre mais em alocação por blocos fixos. A alternativa D é, portanto, a correta.

Durante uma aula sobre sistemas de arquivos, o professor Ricardo explicou como os sistemas operacionais organizam os arquivos em estruturas de diretórios. Ele destacou que, para facilitar o gerenciamento e a localização de arquivos, a maioria dos sistemas modernos utiliza uma estrutura hierárquica. Após a explicação, ele propôs uma discussão sobre as características desse modelo.

Enunciado:

A estrutura hierárquica de diretórios é amplamente adotada por sistemas operacionais modernos por permitir uma organização lógica e eficiente dos arquivos. Ela funciona como uma árvore, na qual o diretório raiz dá origem a diversos níveis de subdiretórios.

Com base nesse modelo, assinale a alternativa correta:

• O modelo hierárquico impede a reutilização de nomes de arquivos em diretórios diferentes.

• O diretório raiz pode conter múltiplos diretórios e subdiretórios organizados em árvore.

• Sistemas hierárquicos não permitem referências relativas, apenas absolutas.

• Diretórios são tratados como arquivos especiais apenas em sistemas Unix.

Answer explanation

No modelo hierárquico de diretórios, utilizado por sistemas como Windows, Linux e macOS, a estrutura se assemelha a uma árvore, onde o diretório raiz (geralmente representado por "/" ou "C:") pode conter diversos subdiretórios, que por sua vez podem conter outros diretórios ou arquivos.

Essa abordagem permite organização por categorias, facilita a navegação com o uso de caminhos absolutos e relativos, e permite reutilização de nomes desde que estejam em diretórios diferentes (por exemplo, dois arquivos chamados relatorio.txt em pastas distintas).

Portanto, a alternativa B é a correta. As demais contêm afirmações incorretas ou limitadas.