SSC0640 - Sistemas Operacionais I (2019)

Introdução e Definições

1. Em sua opinião, qual foi a principal evolução de hardware e software que possibilitou o desenvolvimento dos Sistemas Operacionais que existem atualmente? Justifique sua resposta.

2. Descreva quais são as principais tarefas de um Sistema Operacional.

Gerenciamento de Processos

3. Defina e diferencie: programa, processo e thread.

4. Um processo é caracterizado por ser um “programa em execução”. Durante sua existência no sistema, um processo pode assumir basicamente três estados. Cite quais são esses estados e descreve os eventos que fazem com que um processo mude de um estado para o outro.

5. Qual a diferença entre processos CPU-bound e I/O-bound? Quais são os problemas que podem ocorrer caso o sistema tenha muitos processos CPU-bound ou muitos processos I/O-bound?

6. [POSCOMP] Com respeito às vantagens da arquitetura de micro-núcleo (microkernel) para sistemas operacionais em relação à arquitetura de núcleo monolítico, quais das seguintes afirmações são verdadeiras?

I. A arquitetura de micro-núcleo facilita a depuração do S.O.

II. A arquitetura de micro-núcleo permite um número menor de mudanças de contexto.

III. A arquitetura de micro-núcleo facilita a reconfiguração de serviços do S.O., pois a maioria deles reside em espaço de usuário.

(a) apenas I; (b) II e III; (c) I e III; (d) I e II; (e) todas são verdadeiras.

7. Explique por que a tarefa do escalonador de processos é importante para o desempenho da CPU.

8. Descreva a execução dos seguintes algoritmos de escalonamento: Round-robin, Prioridades e Múltiplas Filas.

9. A maioria dos escalonadores Round-robin usa um quantum de tamanho fixo. O que pode acontecer se o quantum for muito pequeno? E se ele for muito grande?

10. Cinco processos (A, B, C, D, E) estão no estado de pronto para serem executados pela CPU. O tempo estimado de execução de cada processo é: 10, 6, 2, 4 e 8 segundos, respectivamente. Simule a execução dos seguintes algoritmos de escalonamento com esses processos e determine o turnaround time (tempo de retorno) de cada processo em cada algoritmo. Considere que o tempo de chaveamento entre os processos é de 1 segundo e esse tempo deve ser considerado sempre que um processo é colocado em execução, ou seja, considere também o tempo para colocar o processo A na CPU. Desconsidere o tempo de execução do algoritmo de escalonamento.

• Round-Robin (quantum=3 segundos);

• SJF;

• FIFO.

11. Responda às questões abaixo em uma ou duas frases:

    1. Em que condições o escalonamento utilizando FIFO resulta no menor tempo médio de retorno?

    2. Em que condições o escalonamento utilizando Round-robin tem resultado idêntico ao FIFO em termos de tempo médio de retorno dos processos?

    3. Em que condições o escalonamento utilizando Round-robin tem desempenho pior do que comparado ao FIFO em termos de tempo médio de retorno dos processos?

12. Cinco processos estão prontos para serem executados. Os tempos de execução são: 9, 6, 3, 5 e X minutos. Qual deve ser a ordem de execução dos processos para que o turnaround time (tempo de retorno) de cada processo seja minimizado? A resposta pode variar de acordo com o valor de X.