Arquitetura do Windows NT
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Arquitetura do Windows NT

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Questions and Answers

Qual a principal característica da multiprogramação preemptiva em sistemas operativos Windows?

  • Os processos são executados simultaneamente sem prioritização.
  • Os processos devem terminar a execução voluntariamente.
  • Os processos de 16 bits não podem utilizar esta técnica.
  • A CPU alterna entre os processos sem esperar que um termine. (correct)

    • O modo de utilizador permite acesso direto ao hardware.

    False

    Quais são os tipos de processadores suportados pela família Windows NT?

    Processadores de 32 bits e 64 bits.

    O Windows 95 introduziu suporte à _____, permitindo a execução de múltiplos processos mais eficientes.

    <p>multiprogramação preemptiva</p> Signup and view all the answers

    Quais são as camadas principais da arquitetura do Windows NT?

    <p>Modo de Utilizador e Modo Kernel</p> Signup and view all the answers

    A família Windows 3.x utiliza processadores de 32 bits.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Associe cada versão do Windows com sua principal característica:

    <p>Windows 3.x = Processadores de 16 bits e multiprogramação cooperativa Windows 95 = Processadores de 32 bits e memória virtual Windows NT = Processadores de 32 e 64 bits, multiprogramação preemptiva Windows 2000 = Suporte a núcleo multi-threaded</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função principal da memória virtual em sistemas operativos Windows?

    <p>Permitir a execução de mais processos do que a memória física disponível.</p> Signup and view all the answers

    Qual dos seguintes subsistemas é responsável pela autenticação e permissões de acesso no sistema operativo?

    <p>Subsistema de Segurança</p> Signup and view all the answers

    O Modo Kernel tem acesso limitado ao hardware do sistema.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quais são as duas partes principais que compõem o Kernel?

    <p>Kernel Executivo e Kernel Núcleo (Microkernel)</p> Signup and view all the answers

    O __________ é responsável por atribuir tempo de CPU aos diferentes threads.

    <p>escalonador</p> Signup and view all the answers

    Associe os seguintes gestores às suas funções principais:

    <p>Gestor de Processos = Gerencia processos em execução Gestor de Memória = Controla o acesso à memória Gestor de Entrada/Saída = Administra as interações de I/O Gestor de Objetos = Gerencia recursos e objetos do sistema</p> Signup and view all the answers

    Qual camada é responsável por ocultar as diferenças de hardware entre plataformas?

    <p>Hardware Abstraction Layer (HAL)</p> Signup and view all the answers

    Os processos no Modo de Utilizador compartilham o mesmo espaço de endereços.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    O que é o Gestor de Interrupções e qual a sua função?

    <p>É responsável por lidar com interrupções de hardware e garantir respostas rápidas a eventos.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a principal diferença entre mensagens curtas e grandes?

    <p>Mensagens curtas podem ser transmitidas diretamente, enquanto mensagens grandes requerem memória compartilhada.</p> Signup and view all the answers

    Chamadas assíncronas obrigam o cliente a esperar pela resposta do servidor.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual é o papel do escalonador no Windows NT?

    <p>Controlar o tempo que cada processo utiliza e organizar as prioridades das threads.</p> Signup and view all the answers

    Um objeto processo recebe uma prioridade que varia de ______ a ______.

    <p>zero; quinze</p> Signup and view all the answers

    Associe as classes de prioridades com suas características:

    <p>Classe Tempo Real = Prioridade fixa ao ser criada Classe Variável = Prioridade dinâmica Ambas = Mantenhem filas de acordo com prioridades Chamadas Síncronas = Aguardam resposta do servidor</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes opções descreve melhor a função do HAL?

    <p>Oferecer uma interface padrão entre o kernel e os drivers.</p> Signup and view all the answers

    Quantos níveis de prioridade existem para cada classe?

    <p>16</p> Signup and view all the answers

    As threads da classe variável sempre têm prioridade maior que as da classe de tempo real.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    A interface de chamadas ao sistema no Windows NT é composta por aproximadamente 100 funções.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    O que acontece com a prioridade de uma thread que utiliza todo seu quantum de tempo?

    <p>Sua prioridade é reduzida.</p> Signup and view all the answers

    O que significa LPC e qual é sua função principal?

    <p>Local Procedure Call, responsável pela troca de mensagens entre processos.</p> Signup and view all the answers

    A memória virtual no Windows NT pode dispor de até 8 GB para um processo.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual critério é usado para variar a prioridade de uma thread?

    <p>Tempo de utilização do processador.</p> Signup and view all the answers

    A camada de abstração que permite a interação entre aplicações e o kernel tem dois modos: User Mode e ________ Mode.

    <p>Kernel</p> Signup and view all the answers

    Quais são os três estados das páginas na gestão de memória?

    <p>livre, reservadas, dedicadas</p> Signup and view all the answers

    A extensão VLM permite alocar até _____ GB de memória para processadores de 64 bits.

    <p>28</p> Signup and view all the answers

    Relacione os seguintes componentes do Windows NT com suas respectivas funções:

    <p>Microkernel = Escalonamento de threads HAL = Interface padrão com hardware LPC = Troca de mensagens entre processos User Mode = Modo com acesso restrito ao sistema</p> Signup and view all the answers

    Quais são características do sistema que utiliza multi-threading?

    <p>Permite a execução simultânea de diferentes partes do código.</p> Signup and view all the answers

    O que é realizado primeiro na alocação de memória?

    <p>O processo reserva páginas da memória virtual.</p> Signup and view all the answers

    O Windows NT utiliza um modelo de cliente-servidor para a comunicação entre processos.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Combine cada tipo de página com seu estado correspondente:

    <p>Livre = Páginas não utilizadas Reservadas = Alocadas mas não mapeadas Dedicadas = Já mapeadas Virtual = Parte da memória que parece contínua</p> Signup and view all the answers

    Como as chamadas ao sistema facilitam a interação entre o User Mode e o Kernel Mode?

    <p>Elas permitem que programas no User Mode solicitem serviços que requerem acesso privilegiado.</p> Signup and view all the answers

    O algoritmo de paginação do Windows NT carrega apenas a página que está em falta quando ocorre uma falta de página.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma das vantagens do esquema de clustering na paginação?

    <p>Minimização do número de acessos ao disco.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Arquitetura do Windows NT

    • O Windows NT é uma família de sistemas operativos que começou a ser desenvolvida pela Microsoft em 1993.
    • O Windows NT é uma arquitetura modular e organizada em camadas, o que facilita a portabilidade entre diferentes plataformas e aumenta a segurança e estabilidade.
    • Os principais componentes do sistema operativo Windows NT são o modo utilizador e o modo kernel.

    Modo Utilizador

    • O modo utilizador é a camada onde as aplicações e alguns serviços do sistema operativo são executados.
    • O modo utilizador é dividido em várias partes, incluindo:
      • Subsistemas de ambiente: Diferentes subsistemas que permitem compatibilidade com diferentes APIs e modelos de desenvolvimento, como o Windows API, POSIX e OS/2.
      • Subsistema de segurança: Gere a autenticação e permissões de acesso aos recursos do sistema através de entidades como o Local Security Authority (LSA) e o Security Reference Monitor (SRM).
      • Processos e threads: No modo utilizador, as aplicações são executadas em processos, que por sua vez podem ter um ou mais threads. Cada processo tem o seu próprio espaço de endereços, isolado dos outros processos, o que protege o sistema contra falhas de memória em cascata.

    Modo Kernel

    • O modo kernel tem acesso direto ao hardware e controla as operações críticas do sistema operativo.
    • O kernel é o núcleo do sistema operativo e é dividido em vários componentes:
      • Kernel Executivo: Fornece serviços essenciais e gere os recursos do sistema. Inclui:
        • Gestor de processos: Gere a criação, inicialização e terminação de processos e threads.
        • Gestor de memória: Gere a alocação e libertação de memória para processos.
        • Gestor de entrada/saída (I/O Manager): Gerencia as comunicações com dispositivos de entrada/saída.
        • Gestor de objetos: Gerencia os objetos do sistema, como ficheiros, diretórios e outros recursos.
        • Gestor de ficheiros: Gerencia as operações de leitura, escrita e acesso a ficheiros e diretórios.
      • Kernel Núcleo (Microkernel): Responsável por tarefas como gestão de interrupções, escalonamento de threads, sincronização e operações de baixo nível.
      • Escalonador (Scheduler): Atribui tempo de CPU aos diferentes threads, utilizando um modelo de prioridade.
      • Gestão de interrupções (Interrupt Management): Lida com interrupções de hardware e garante que o sistema responde rápida e eficazmente a eventos como cliques do rato ou sinais de dispositivos.
      • Hardware Abstraction Layer (HAL): Abstrai as interações diretas com o hardware. Permite a portabilidade do Windows NT para diferentes arquiteturas de hardware, ocultando as diferenças entre as plataformas.

    Interação entre Aplicações: LPC

    • O LPC (Local Procedure Call) é um mecanismo de comunicação interprocessual (IPC) que permite a troca de mensagens entre processos no mesmo sistema.
    • O LPC funciona através de um modelo cliente-servidor:
      • O servidor cria uma porta de comunicação.
      • O cliente conecta-se à porta para criar uma nova porta de comunicação para a troca de mensagens.
    • O LPC suporta dois tipos de mensagens: mensagens curtas, que podem ser transmitidas diretamente através das portas, e mensagens grandes, para as quais é utilizada uma memória compartilhada ou outros mecanismos.
    • O LPC oferece dois tipos de comunicação: síncrona, no qual o cliente espera pela resposta do servidor, e assíncrona, no qual o cliente continua a execução sem esperar pela resposta.
    • O sistema gere a fila de mensagens trocadas entre o cliente e o servidor, garantindo a organização e a resposta esperada.

    Escalonador

    • O escalonador do Windows NT é preemptivo, atribuindo prioridade às threads com base em duas classes: tempo real e variável.
    • Cada classe possui 16 níveis de prioridades, sendo que as threads de tempo real têm prioridade sobre as threads da classe variável.
    • Todas as threads prontas para execução são mantidas em filas de acordo com a sua prioridade, dentro das classes.
    • A atribuição das prioridades é diferente para cada classe. As threads de tempo real mantêm uma prioridade fixa durante a criação e permanecem na respectiva fila, enquanto que as threads da classe variável podem migrar entre as filas de prioridades.
    • As threads da classe variável têm a sua prioridade determinada por dois parâmetros: um vinculado à própria thread e outro ao processo a que pertence.
    • Quando uma thread é interrompida porque o seu tempo alocado (quantum) é consumido, o escalonador reduz a sua prioridade. Caso contrário, a prioridade da thread é aumentada.

    Gestão de Memória

    • O Windows NT implementa um modelo de memória virtual baseado num espaço linear de 32 bits, que permite que cada processo tenha a ilusão de dispor de um espaço de endereçamento de memória contínuo e privado, independentemente da quantidade de RAM física disponível.
    • O espaço de endereçamento virtual é dividido entre o processo do utilizador (parte inferior) e o sistema operativo (parte superior), mas é possível atribuir 3 GB ao processo do utilizador and 1 GB ao sistema operativo.
    • O modelo VLM (Very Large Memory) foi previsto para processadores de 64 bits, permitindo a alocação de até 28 GB de memória adicional.
    • A alocação de memória é realizada em duas fases: primeiro, o processo reserva um certo número de páginas da memória virtual; em seguida, as páginas pré-alocadas são mapeadas a áreas efetivas de armazenamento à medida que o processo necessita de memória.
    • As páginas podem ter três estados: livre (não utilizadas pelo processo), reservadas (alocadas a um processo mas não mapeadas no disco físico) e dedicadas (já mapeadas).
    • O algoritmo de paginação é baseado por pedido com clustering. Ele carrega a página em falta, assim como algumas outras antes e depois desta, minimizando o número de acessos ao disco.

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    Description

    Este quiz explora a arquitetura do Windows NT, incluindo seus componentes e funções essenciais. Você aprenderá sobre as diferenças entre o modo utilizador e o modo kernel, além de como a arquitetura modular melhora a portabilidade e a segurança do sistema. Teste seus conhecimentos sobre este sistema operativo crucial da Microsoft.

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