Sistemas Operativos e Programação Java
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Questions and Answers

Qual foi um dos principais impactos dos primeiros sistemas operativos?

  • Tornaram os computadores acessíveis apenas a especialistas em informática.
  • Limitaram a utilização dos computadores a funções muito específicas.
  • Desmistificaram o uso dos computadores, tornando-os acessíveis a utilizadores heterogéneos. (correct)
  • Aumentaram a complexidade do uso dos computadores.

    • O Unix foi o primeiro sistema operativo multi-utilizador open source.

    False (B)

    Qual sistema operativo foi desenvolvido como alternativa open source ao Unix?

    Linux

    Qual método da classe Runtime é usado para executar um processo externo em Java?

    <p><code>exec()</code> (D)</p> Signup and view all the answers

    O sistema operativo Windows 3.1 inicialmente uma evolução gráfica do sistema __________ .

    <p>MS/DOS</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes opções descreve adequadamente a abordagem de estudo de um sistema operativo na disciplina de FSO?

    <p>Estudo modular e hierárquico através de camadas funcionais. (B)</p> Signup and view all the answers

    O método waitFor() faz com que o processo Java espere que o processo filho termine antes de continuar a execução.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a finalidade do bloco try...catch no código Java apresentado para executar o processo filho?

    <p>Tratar possíveis exceções de I/O durante a execução do processo</p> Signup and view all the answers

    Associe as camadas funcionais de um sistema operativo com a sua descrição:

    <p>Gestão de Processos e Tarefas = Responsável pela execução e agendamento das tarefas. Sincronização = Gerencia o acesso concorrente a recursos compartilhados. Gestão de Memória = Administra a alocação e gestão da memória do sistema. Comunicação = Permite a troca de dados entre processos. Ficheiros = Organiza e controla o acesso a informação no sistema</p> Signup and view all the answers

    Em Java, a comunicação entre processos independentes usando memória partilhada é conhecida como memória ______.

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

    Qual linguagem de programação será utilizada para desenvolver aplicações na disciplina de FSO?

    <p>Java (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual protocolo de comunicação entre processos geralmente tem a menor latência quando usado com 1 core de CPU?

    <p>Memória partilhada (B)</p> Signup and view all the answers

    As camadas funcionais de um sistema operativo são completamente independentes e não interagem entre si.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    A comunicação via sockets UDP é sempre mais rápida que a comunicação via sockets TCP, independentemente do número de núcleos da CPU.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Para comunicação entre processos em máquinas diferentes, quais tecnologias podem ser usadas?

    <p>Sockets TCP e UDP</p> Signup and view all the answers

    Associe as tecnologias de comunicação com os seus respectivos tempos de latência quando usado com mais de 1 core de CPU:

    <p>Memória partilhada = 0,7 microsegundos TCP = 22 microsegundos UDP = 8 microsegundos</p> Signup and view all the answers

    Qual é o objetivo principal da exclusão mútua no acesso a um canal de comunicação?

    <p>Garantir que apenas um processo acesse o canal por vez. (D)</p> Signup and view all the answers

    Um FileLock em Java é usado para garantir exclusão mútua na escrita e leitura de canais de comunicação?

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Como se designa um conjunto de campos definidos pelo programador para comunicação entre processos?

    <p>Protocolo de comunicação</p> Signup and view all the answers

    Um protocolo de comunicação é constituído por um conjunto de ___________.

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

    Associe os conceitos com suas descrições:

    <p>Exclusão mútua = Garantia de que apenas um processo acesse um recurso por vez Protocolo de comunicação = Conjunto de campos definidos para troca de mensagens entre processos Tarefa = Parte de um processo que executa em pseudo-paralelismo Processo-pai = Processo que cria e executa as tarefas</p> Signup and view all the answers

    Qual a principal diferença entre processos leves e processos tradicionais, conforme o texto?

    <p>Processos leves são controlados por um processo-pai dentro do mesmo computador. (C)</p> Signup and view all the answers

    As tarefas são executadas em verdadeiro paralelismo num processador com um único core.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual é o termo usado para abreviar o conceito de processo leve?

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

    Qual operação sobre um semáforo decrementa o seu valor quando s > 0, em terminologia anglo-saxónica?

    <p>wait(s) (B)</p> Signup and view all the answers

    Um deadlock ocorre quando os processos ficam à espera de um recurso que é sempre libertado.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Segundo o texto, qual o valor inicial ideal para um semáforo, de forma a evitar um deadlock no acesso a um recurso em exclusão mútua?

    <p>1</p> Signup and view all the answers

    Em Java, a operação de decremento do valor de um semáforo é feita com o método ______.

    <p>acquire()</p> Signup and view all the answers

    Associe as seguintes operações de semáforo com suas descrições:

    <p>P(s) = Decrementa o valor do semáforo (designação original de Dijkstra) wait(s) = Decrementa o valor do semáforo (terminologia anglo-saxónica) acquire() = Decrementa o valor do semáforo e coloca o processo em espera (Java) release() = Incrementa o valor do semáforo (Java)</p> Signup and view all the answers

    Qual é o problema principal de dois processos acessarem simultaneamente um canal bluetooth sem controle adequado?

    <p>Conflito de acesso e corrupção dos dados transmitidos. (B)</p> Signup and view all the answers

    Recursos não partilháveis, como ficheiros para escrita e periféricos, podem ser acedidos por várias tarefas simultaneamente sem problemas.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a principal função da variável 'semaforo' no contexto de exclusão mútua?

    <p>Controlar o acesso a um recurso não partilhável, garantindo que apenas uma tarefa o utilize por vez.</p> Signup and view all the answers

    A instrução getAndSet(AtomicBoolean) devolve o valor lógico da variável e afeta a variável com o valor ____.

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

    Qual das seguintes opções descreve corretamente a função da instrução getAndSet(AtomicBoolean)?

    <p>Retorna o valor da variável e a define para true. (B)</p> Signup and view all the answers

    Combine as seguintes terminologias de semáforos com sua respectiva ação:

    <p>V(s) = Incrementar o valor do semáforo signal(s) = Incrementar o valor do semáforo s.release() = Incrementar o valor do semáforo em Java</p> Signup and view all the answers

    Quem introduziu o conceito de semáforos em 1965?

    <p>Edsger Dijkstra (B)</p> Signup and view all the answers

    Semáforos são entidades utilizadas apenas para a sincronização de tarefas e não permitem a comunicação entre processos.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a finalidade principal da interface Runnable em Java, conforme demonstrado no código controlarRobot2?

    <p>Permitir que uma classe seja executada como uma <em>thread</em>. (B)</p> Signup and view all the answers

    O código controlarRobot2 cr2= new controlarRobot2(); new Thread(cr2).start(); cria e inicia uma thread, executando o método run() da classe controlarRobot2.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Por que a sincronização é necessária entre tarefas em um sistema operacional?

    <p>A sincronização é necessária porque as tarefas são executadas de forma assíncrona e compartilham recursos.</p> Signup and view all the answers

    Um ponto de _______ é um local no código onde uma tarefa espera por outra em relação às atividades a serem executadas.

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

    Qual técnica é utilizada para proibir o acesso simultâneo a recursos compartilhados, como o canal Bluetooth?

    <p>Exclusão mútua. (D)</p> Signup and view all the answers

    O acesso ao canal Bluetooth não necessita de exclusão mútua, pois cada tarefa tem o seu próprio recurso.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Na figura 3.2.2.1, o que aconteceria se duas tarefas tentassem ocupar o canal Bluetooth ao mesmo tempo sem exclusão mútua?

    <p>Ocorreria uma condição de corrida, onde ambas as tarefas poderiam tentar usar o canal simultaneamente, causando falhas.</p> Signup and view all the answers

    Combine os conceitos com suas descrições:

    <p>Runnable = Interface que permite que uma classe seja executada como uma <em>thread</em> Sincronização = Coordenação entre tarefas para evitar conflitos de acesso a recursos Exclusão Mútua = Técnica para permitir que apenas uma tarefa acesse um recurso por vez Tarefa = Unidade de execução que pode ocorrer de forma independente</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Fundamentos de Sistemas Operativos

    • Um sistema operativo é o programa mais utilizado em computadores, abrangendo desde tarefas lúdicas a desenvolvimento de aplicações.
    • Existem sistemas operativos conhecidos como UNIX, Linux, OSX e Microsoft Windows.
    • Um computador é uma arquitetura hardware, composta por microprocessador, memória e portos de entrada/saída.
    • A programação diretamente na linguagem da máquina é difícil, motivo pelo qual os sistemas operativos abstraem o hardware para o utilizador.
    • Máquina virtual é um nível de abstração criado pelo sistema operativo para facilitar a interação dos utilizadores com os dispositivos hardware.
    • Os sistemas operativos mono-utilizador foram os primeiros sistemas operativos utilizados em computadores pessoais, como CPM da Digital Research ou MS/DOS da Microsoft.
    • Os sistemas operativos multi-utilizador surgiram para suportar múltiplos utilizadores simultaneamente, como o Unix e a sua versão open-source, o Linux.
    • Os sistemas operativos multi-utilizador, multi-processo e multi-programados mais atuais, são exemplos de evoluções, como Windows 3.1, Windows 95, 98, XP, Vista, 7, 8 e 10.
    • A gestão de tarefas é uma forma de gerenciar recursos do hardware por um conjunto de programas independentes ou interdependentes.
    • Um processo é um programa que executa uma determinada tarefa.

    Estudo de um Sistema Operativo

    • Os sistemas operativos são compostos por camadas funcionais, cada camada responsável por gerenciar um recurso físico do hardware.
    • Gestão de Processos e Tarefas: gerenciamento dos programas em execução.
    • Sincronização: coordenação entre processos que compartilham recursos.
    • Gestão de Memória: gerenciamento da memória RAM.
    • Comunicação: comunicação entre processos.
    • Ficheiros: gerenciamento de arquivos.
    • O estudo de cada camada utilizará a API disponibilizada na linguagem Java.
    • Permite que o código desenvolvido seja portável em diferentes plataformas.
    • A gestão de processos é o compartilhamento dos recursos de um computador entre programas diferentes.

    Comunicação entre processos em Java

    • Comunicação entre processos independentes (IPC- Inter-Process Communication) na mesma máquina pode ser realizada através de memória partilhada, sockets TCP ou UDP.
    • Memória partilhada: um buffer compartilhado entre os processos para comunicação.
    • Sockets TCP: comunicação orientada a conexão, com maior confiabilidade.
    • Sockets UDP: comunicação não orientada a conexão, mais rápido.

    Comunicação entre processos com Memória Partilhada

    • Memória mapeada de um ficheiro na qual se faz a comunicação entre os processos.
    • O acesso a um MappedByteBuffer pode ser feito por qualquer processo, permitindo alterações simultâneas ao conteúdo do buffer.
    • É preciso garantir a consistência da informação através de exclusão mútua para se evitar problemas de concorrencia.
    • Uma técnica fundamental é a utilização da classe FileLock em JAVA para garantir que só um processo accede ao buffer simultaneamente.

    Processos leves ou Tarefas

    • Os processos leves são partes de um único processo-pai e cooperam em pseudo-paralelismo ou paralelismo para realizar tarefas.
    • Em Java, uma tarefa é implementada usando classes que herdarem da classe 'Thread'.
    • Esta forma de organização permite maior flexibilidade e concorrência em aplicações.

    Sincronização entre tarefas

    • A sincronização é fundamental para evitar conflitos e garantir consistência quando os processos compartilham recursos.
    • Algumas técnicas de sincronização incluem a exclusão mútua, usando semáforos, e o monitor, permitindo que um recurso seja usado por apenas um processo por vez.
    • Os semáforos são variáveis que controlam o acesso a um recurso compartilhado.

    Monitores

    • Os monitores são estruturas de dados que tornam os processos sincronizados.
    • Os monitores permitem que diferentes processos acessem dados em conjunto sem conflitos e problemas de consistência.
    • As técnicas de exclusão mútua com monitores fornecem uma maneira mais estruturada para sincronizar as tarefas dentro de um sistema.

    Monitor versus Semáforos

    • Semáforos permitem acesso múltiplo, tornando mais simples a implementação.

    • Monitores garantem exclusão mútua, permitindo que apenas um processo utilize um recurso por vez.

    • Os monitores melhoram a confiabilidade ao fornecer estruturas bem definidas para sincronizar processos.

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