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Questions and Answers
Qual é a característica principal da multiprogramação preemptiva?
Qual é a característica principal da multiprogramação preemptiva?
A família Windows NT utiliza apenas processadores de 32 bits.
A família Windows NT utiliza apenas processadores de 32 bits.
False
O que caracteriza o Modo de Utilizador no Windows NT?
O que caracteriza o Modo de Utilizador no Windows NT?
As aplicações e serviços do sistema operativo são executados, sem acesso direto ao hardware.
O Windows 95 introduziu suporte à ________.
O Windows 95 introduziu suporte à ________.
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Associe as versões do Windows com suas características principais:
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Qual das seguintes afirmações sobre a arquitetura do Windows NT é verdadeira?
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O núcleo multi-threaded é uma característica exclusiva do Windows 95.
O núcleo multi-threaded é uma característica exclusiva do Windows 95.
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Quais são os dois modos operacionais na arquitetura do Windows NT?
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Qual dos seguintes subsistemas é responsável pela gestão de autenticação e permissões de acesso a recursos do sistema?
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O Modo Kernel não tem acesso direto ao hardware.
O Modo Kernel não tem acesso direto ao hardware.
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Qual é o núcleo do sistema em um sistema operativo?
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O ______ é responsável por atribuir tempo de CPU aos diferentes threads.
O ______ é responsável por atribuir tempo de CPU aos diferentes threads.
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Associe os componentes do Kernel com suas respectivas funções:
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O que é a Hardware Abstraction Layer (HAL)?
O que é a Hardware Abstraction Layer (HAL)?
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No Modo de Utilizador, as aplicações correm em um espaço de endereços compartilhado entre diferentes processos.
No Modo de Utilizador, as aplicações correm em um espaço de endereços compartilhado entre diferentes processos.
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Quais são os componentes fundamentais do Kernel mencionados no conteúdo?
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Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre o Hardware Abstraction Layer (HAL)?
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A Local Procedure Call (LPC) é utilizada para comunicação entre processos em rede.
A Local Procedure Call (LPC) é utilizada para comunicação entre processos em rede.
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Quais são os dois modos principais envolvidos na interação entre aplicações e o kernel do Windows NT?
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O HAL permite que o kernel e os drivers interajam com o hardware sem precisar de saber detalhes _____ .
O HAL permite que o kernel e os drivers interajam com o hardware sem precisar de saber detalhes _____ .
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Associe cada componente à sua funcionalidade:
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Quantas funções aproximadamente o sistema operacional fornece aos processos na Interface NT nativa?
Quantas funções aproximadamente o sistema operacional fornece aos processos na Interface NT nativa?
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O microkernel é responsável pela manutenção da memória no Windows NT.
O microkernel é responsável pela manutenção da memória no Windows NT.
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Qual é a principal função das chamadas ao sistema na interação entre o User Mode e o Kernel Mode?
Qual é a principal função das chamadas ao sistema na interação entre o User Mode e o Kernel Mode?
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Quais são os principais tipos de chamadas de comunicação mencionados?
Quais são os principais tipos de chamadas de comunicação mencionados?
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As mensagens grandes são enviadas diretamente através das portas sem o uso de memória compartilhada.
As mensagens grandes são enviadas diretamente através das portas sem o uso de memória compartilhada.
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Como é gerenciada a fila de mensagens entre cliente e servidor?
Como é gerenciada a fila de mensagens entre cliente e servidor?
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O escalonador do Windows NT utiliza uma política de ______ para atender as filas de prioridades.
O escalonador do Windows NT utiliza uma política de ______ para atender as filas de prioridades.
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Combine os tipos de mensagens com sua descrição correta:
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Qual é a prioridade das threads da classe de tempo real em comparação com as da classe variável?
Qual é a prioridade das threads da classe de tempo real em comparação com as da classe variável?
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Que método é usado para variar a prioridade de uma thread na classe variável?
Que método é usado para variar a prioridade de uma thread na classe variável?
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A prioridade das threads da classe variável é sempre fixa, determinada no momento da criação.
A prioridade das threads da classe variável é sempre fixa, determinada no momento da criação.
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O que acontece com a prioridade de uma thread que utiliza todo o quantum de tempo atribuído?
O que acontece com a prioridade de uma thread que utiliza todo o quantum de tempo atribuído?
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Cada processo no Windows NT tem um espaço de endereçamento de memória contínuo e compartilhado.
Cada processo no Windows NT tem um espaço de endereçamento de memória contínuo e compartilhado.
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Quais são os três estados que as páginas de memória podem ter?
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O espaço de endereçamento virtual permite até ________ de memória virtual.
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Qual é a vantagem do algoritmo de paginação baseado em clustering?
Qual é a vantagem do algoritmo de paginação baseado em clustering?
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Associe os tipos de memória ao seu estado:
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O Windows NT suporta apenas um modelo de memória de 32 bits.
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Qual é o limite de memória suplementar que pode ser alocado em processadores de 64 bits no Windows NT?
Qual é o limite de memória suplementar que pode ser alocado em processadores de 64 bits no Windows NT?
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Study Notes
Sistemas Operativos Windows NT
- O Windows NT é uma família de sistemas operativos baseada em arquitetura multicamadas, que se caracteriza por uma estrutura modular, multitarefa preemptiva, memória virtual integrada e um núcleo multithread.
- A família Windows NT inclui Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Windows 11, Windows Server 2008, Windows Server 2012, Windows Server 2016, Windows Server 2019 e Windows Server 2022.
- A arquitetura do Windows NT é organizada em camadas para aumentar a estabilidade e a segurança, facilitando a portabilidade entre diferentes plataformas de hardware.
- As camadas principais são o Modo de Utilizador (User Mode) e o Modo Kernel (Kernel Mode).
Modo de Utilizador (User Mode)
- O Modo de Utilizador é onde as aplicações e os subsistemas de ambiente do utilizador são executados.
- O Modo de Utilizador é dividido em várias partes:
- Subsistemas de Ambiente: fornecem compatibilidade com várias APIs e diferentes modelos de desenvolvimento, como o Windows API, POSIX e OS/2.
- Subsistema de Segurança: gerencia a autenticação e as permissões de acesso a recursos do sistema, através de entidades como o Local Security Authority (LSA) e o Security Reference Monitor (SRM).
- Processos e Threads: as aplicações correm em processos no Modo de Utilizador, que por sua vez possuem um ou mais threads. Cada processo tem seu próprio espaço de endereços, isolado dos outros processos, o que protege o sistema contra erros de memória em cascata.
Modo Kernel (Kernel Mode)
- O Modo Kernel tem acesso direto ao hardware e controla as operações críticas do sistema operativo.
- O Kernel é dividido em vários componentes fundamentais:
- Kernel Executivo: fornece serviços essenciais e gerencia os recursos do sistema, incluindo o Gestor de Processos, Gestor de Memória, Gestor de Entrada/Saída (I/O Manager), Gestor de Objetos e Gestor de Ficheiros.
- Kernel Núcleo (Microkernel): O verdadeiro núcleo do sistema, responsável por tarefas como gestão de interrupções, escalonamento de threads, sincronização e execução de operações de baixo nível.
- Escalonador (Scheduler): responsável por atribuir tempo de CPU aos diferentes threads, utilizando um modelo preemptivo baseado em prioridades.
- Gestão de Interrupções (Interrupt Management): lida com interrupções de hardware e garante a resposta rápida do sistema a eventos externos.
- Hardware Abstraction Layer (HAL): abstrai as interações diretas com o hardware, permitindo que o Windows NT seja portado para diferentes arquiteturas de hardware, ocultando as diferenças entre as plataformas.
Interface de Chamadas ao Sistema (Interface NT Nativa)
- A interface de chamadas ao sistema define o conjunto de serviços que o SO fornece aos processos, implementada através de interrupções de software.
- Contém aproximadamente 250 funções.
- Permite a comunicação entre o Modo de Utilizador e o Modo Kernel.
Local Procedure Call (LPC)
- O LPC é um mecanismo de comunicação interprocessual (IPC) que permite a troca de mensagens entre processos no mesmo sistema local, sem a necessidade de rede.
- Funciona através do modelo cliente-servidor:
- O servidor cria uma porta de comunicação.
- O cliente se conecta a essa porta, criando uma nova porta para trocar mensagens.
- Tipos de Mensagens:
- Mensagens curtas: transmitidas diretamente através das portas.
- Mensagens grandes: se o tamanho exceder o limite, o sistema usa memória compartilhada ou outros mecanismos para transferência de dados.
- Tipos de Comunicação:
- Chamadas síncronas: o cliente solicita e espera a resposta do servidor.
- Chamadas assíncronas: o cliente envia uma solicitação e continua a execução sem esperar a resposta imediata do servidor.
Escalonador
- O escalonador do Windows NT é preemptivo, com dois tipos de prioridades de threads: tempo real e variável.
- Cada classe possui 16 níveis de prioridade.
- As threads de tempo real têm prioridade sobre as threads da classe variável.
- As threads prontas para execução são mantidas em filas de acordo com as prioridades.
- Cada fila é atendida por uma política de Round‐robin.
- As threads de tempo real têm prioridade fixa, enquanto as threads da classe variável têm suas prioridades atribuídas dinamicamente.
- A prioridade de uma thread da classe variável é determinada por dois parâmetros, um ligado à thread em si e outro ao seu processo pai.
- A prioridade de uma thread da classe variável pode variar dinamicamente com base no tempo de utilização do processador.
Gestão de Memória
- O Windows NT implementa um modelo de memória virtual, baseado em um espaço linear de 32 bits, que permite a cada processo uma ilusão de espaço de endereçamento contínuo e privado, independentemente da quantidade de RAM disponível.
- O espaço de endereçamento virtual é dividido igualmente entre os processos do utilizador e o sistema operativo.
- O Windows NT também suporta VLM (Very Large Memory) para processadores de 64 bits, permitindo a alocação de até 28 GB de memória suplementar.
- A alocação de memória é realizada em duas fases:
- Primeiro, o processo reserva um certo número de páginas sem necessariamente usá-las.
- Em seguida, à medida que o processo necessita de memória, as páginas reservadas são mapeadas a áreas efetivas de armazenamento (commit).
- As páginas podem ter três estados:
- Livre: não utilizadas pelo processo.
- Reservadas: alocadas a um processo, mas não mapeadas em disco físico.
- Dedicadas: já mapeadas em disco físico.
Swap e Clustering
- O sistema de gestão de memória baseado em paginação exige determinar quando e como obter páginas do disco (swap) para a memória.
- O algoritmo de paginação do Windows NT é baseado por pedido com clustering, onde, ao ocorrer uma falta de página, o gestor de memória carrega a página em falta, juntamente com algumas páginas antes e depois dela.
- Essa técnica é projetada para minimizar o número de acessos ao disco, otimizando o desempenho durante a paginação.
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Description
Descubra os principais conceitos da família de sistemas operativos Windows NT, incluindo arquitetura e modos de operação. Este quiz abrange desde o Windows NT até as versões mais recentes, como Windows 11. Teste seu conhecimento sobre a estrutura modular e os diferentes modos de utilizador.
