O que são sistemas multiprocessados e quais as vantagens em utiliza ios?

Sistema operativo (português europeu) ou operacional (português brasileiro) é um programa ou um conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do sistema (definir qual programa recebe atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos, etc.), fornecendo uma interface entre o computador e o usuário (português brasileiro) ou utilizador (português europeu). Embora possa ser executado imediatamente após a máquina ser ligada, a maioria dos computadores pessoais de hoje o executa através de outro programa armazenado em uma memória não-volátil ROM chamado BIOS num processo chamado "bootstrapping", conceito em inglês usado para designar processos autossustentáveis, ou seja, capazes de prosseguirem sem ajuda externa. Após executar testes e iniciar os componentes da máquina (monitores, discos, etc), o BIOS procura pelo sistema operacional em alguma unidade de armazenamento, geralmente o Disco Rígido, e a partir daí, o sistema operacional "toma" o controle da máquina. O sistema operacional reveza sua execução com a de outros programas, como se estivesse vigiando, controlando e orquestrando todo o processo computacional.

Sistema operacionalCaracterísticas
  • Gerência de processos
  • Interrupção de hardware
  • Gerenciamento de memória
  • Sistema de ficheiros (arquivos)
  • Driver de dispositivo
  • Rede de computadores (TCP/IP, UDP)
  • Segurança (proteção de memória e de processos)
  • E/S

  • v
  • d
  • e

Segundo Tanenbaum,[1] pela perspectiva do usuário ou programador, existem dois modos distintos de conceituar um sistema operacional:

  • numa visão de cima para baixo (top-down): é uma abstração do hardware, fazendo o papel de intermediário entre os programas (software) e os componentes físicos do computador (hardware); ou
  • numa visão de baixo para cima (bottom-up): é um gerenciador de recursos, i.e., que controla as aplicações (processos) a executar, como, quando e com quais recursos (memória, disco, periféricos).

Um sistema operacional é projetado para ocultar as particularidades de hardware (ditas "de baixo nível") e, com sua atuação, criar uma máquina abstrata que fornece às aplicações serviços compreensíveis ao usuário (ditas "de alto nível").[2]

1. MS-DOS:
MS-DOS, abreviação de Microsoft Disk Operating System, é um sistema operacional de linha de comando não gráfico desenvolvido para computadores compatíveis com IBM com microprocessador x86. O sistema operacional usava uma interface de linha de comando para o usuário inserir comandos para navegar, abrir e manipular arquivos em seu computador.

Recursos:

  • É um sistema operacional de usuário único, o que significa que apenas um usuário pode operar por vez.
  • É um sistema operacional leve que permite aos usuários ter acesso direto ao BIOS e seu hardware subjacente.
  • Carrega dados e programas de fontes externas e os traz para a memória interna para que possam ser usados ​​no computador.
  • Permite que o computador execute operações de entrada e saída, como receber comandos do teclado e imprimir informações na tela.
  • É muito útil para fazer o gerenciamento de arquivos, como criar, editar, excluir arquivos, etc.
  • Ele também controla e gerencia outros dispositivos externos, como impressora, teclado ou disco rígido externo, usando vários utilitários de unidade.

Desvantagens:

  • Ele não permite que vários usuários operem no sistema.
  • Ele não suporta interface gráfica, portanto, o mouse não pode ser usado para operá-lo.
  • Ele não suporta multiprogramação, o que significa que só pode ter um processo na memória ram.
  • Faltava proteção de memória, o que significava nenhuma segurança e menos estabilidade.
  • Ele tem dificuldade de acesso à memória ao endereçar mais de 640 MB de RAM.

2. Sistema operacional Windows: o
Windows é um sistema operacional projetado pela Microsoft para ser usado em processadores Intel e AMD x86 padrão. Ele fornece uma interface, conhecida como interface gráfica do usuário (GUI), que elimina a necessidade de memorizar comandos para a linha de comando usando o mouse para navegar pelos menus, caixas de diálogo, botões, guias e ícones. O sistema operacional foi denominado windows, pois os programas são exibidos na forma de um quadrado. Este sistema operacional Windows foi projetado tanto para um usuário iniciante que usa apenas em casa quanto para profissionais que estão em desenvolvimento.

Recursos:

  • Ele é projetado para rodar em qualquer padrão x86 Intel e AMD, portanto, a maioria dos fornecedores de hardware fazem drivers para Windows como Dell, HP, etc.
  • Ele oferece suporte a desempenho aprimorado, utilizando processadores multi-core.
  • Ele vem pré-carregado com muitas ferramentas de produtividade que ajudam a completar todos os tipos de tarefas diárias em seu computador.
  • O Windows tem uma base de usuários muito grande, portanto, há uma seleção muito maior de programas de software e utilitários disponíveis.
  • O Windows é compatível com versões anteriores, o que significa que programas antigos podem ser executados em versões mais recentes.
  • O hardware é detectado automaticamente, eliminando a necessidade de instalar manualmente qualquer driver de dispositivo.

Desvantagens:

  • O Windows pode ser caro, pois o sistema operacional é uma licença paga e a maioria de seus aplicativos são produtos pagos.
  • O Windows exige muitos recursos do computador, já que deveria ter alta capacidade de memória RAM, muito espaço no disco rígido e uma boa placa de vídeo.
  • O Windows fica lento e desliga se o usuário carregar muitos programas ao mesmo tempo.
  • O Windows inclui compartilhamento de rede que pode ser útil se o usuário tiver uma rede com muitos PCs.
  • O Windows é vulnerável a ataques de vírus, pois tem uma enorme base de usuários e os usuários precisam atualizar o sistema operacional para se manterem atualizados com os patches de segurança.

3. Sistema Operacional LINUX:
O Linux OS é um projeto de sistema operacional de código aberto que é um sistema operacional de plataforma cruzada distribuído gratuitamente desenvolvido com base no UNIX. Este sistema operacional é desenvolvido por Linus Torvalds. O nome Linux vem do kernel Linux. É basicamente o software do sistema em um computador que permite que aplicativos e usuários executem alguma tarefa específica no computador. O desenvolvimento do sistema operacional Linux foi pioneiro no desenvolvimento de código aberto e se tornou o símbolo da colaboração de software.

Recursos:

  • O Linux é gratuito, pode ser baixado da Internet ou redistribuído sob licenças GNU e tem o melhor suporte da comunidade.
  • O sistema operacional Linux é facilmente portátil, o que significa que pode ser instalado em vários tipos de dispositivos, como computadores móveis e tablets.
  • É um sistema operacional multiusuário e multitarefa.
  • BASH é o programa interpretador do Linux que pode ser usado para executar comandos.
  • O Linux fornece vários níveis de estruturas de arquivo, ou seja, estrutura hierárquica na qual todos os arquivos exigidos pelo sistema e aqueles que são criados pelo usuário são organizados.
  • O Linux fornece segurança ao usuário usando recursos de autenticação e também a detecção de ameaças e a solução é muito rápida porque o Linux é dirigido principalmente pela comunidade.

Desvantagens:

  • Não existe uma edição padrão do Linux, portanto, confunde os usuários e também se familiarizar com o Linux pode ser um problema para novos usuários.
  • É mais difícil encontrar aplicativos que atendam às necessidades do usuário, já que o Linux não domina o mercado.
  • Uma vez que alguns aplicativos são desenvolvidos especificamente para Windows e Mac, eles podem não ser compatíveis com Linux e às vezes os usuários podem não ter muita escolha para escolher entre diferentes aplicativos, como no Windows ou Mac, já que a maioria dos aplicativos são desenvolvidos para sistemas operacionais que têm uma enorme base de usuários.
  • Alguns hardwares podem não ser incompatíveis com o Linux, pois têm suporte para drivers que podem resultar em mau funcionamento.
  • Existem muitos fóruns para resolver problemas do Linux, mas nem sempre pode corresponder ao próprio nível de conhecimento técnico do usuário.

4. Sistema operacional Solaris:
Solaris ou SunOS é o nome do sistema operacional variante do Unix da empresa Sun que foi originalmente desenvolvido para sua família de processadores baseados em arquitetura de processador escalável (SPARC), bem como para processadores baseados em Intel. O mercado de estações de trabalho UNIX foi amplamente dominado por esse sistema operacional durante seu tempo. Com o crescimento da Internet, os sistemas Solaris da Sun tornaram-se os servidores mais amplamente instalados para sites. A Oracle comprou a Sun e posteriormente renomeada para Oracle Solaris.

Recursos:

  • Solaris é conhecido por sua escalabilidade. Ele pode lidar com uma grande carga de trabalho e ainda oferece vantagens de desempenho indiscutíveis para banco de dados, Web e serviços baseados na tecnologia Java.
  • Os sistemas Solaris eram conhecidos por sua disponibilidade, o que significa que esses sistemas operacionais dificilmente travam a qualquer momento e, por causa de seu design orientado para rede na Internet e amplo escopo de recursos, torna o trabalho de adicionar novos recursos ou corrigir quaisquer problemas mais fácil.
  • Ele é construído para computação em rede, pois fornece pilha de rede otimizada e suporte para protocolos de computação de rede avançados que fornecem rede de alto desempenho para a maioria dos aplicativos.
  • O Solaris possui recursos de segurança avançados e exclusivos que incluem alguns dos recursos de segurança mais avançados do mundo, como gerenciamento de direitos do usuário, estrutura criptográfica e rede segura por padrão que permite aos usuários fornecer novas soluções com segurança.
  • Fornece ferramentas para permitir interoperabilidade contínua, testar novos softwares e consolidar cargas de trabalho de aplicativos de maneira eficiente.

Desvantagens:

  • Solaris é bastante caro, pois é um sistema operacional corporativo. Além disso, o Solaris não fornece atualizações gratuitas.
  • Solaris carece de um bom suporte de interface gráfica do usuário e não é amigável.
  • O suporte de hardware não é tão bom quanto muitos outros sistemas operacionais.
  • O desempenho diminuiria consideravelmente, pois o Solaris não pode fazer uso de hardware diferente de forma tão eficiente.
  • O Solaris às vezes se torna instável e trava devido ao consumo total de CPU e memória.

5. Sistema operacional Symbian:
Symbian OS era o sistema operacional para smartphones mais usado no mundo com base na arquitetura ARM, até ser descontinuado em 2014. Foi desenvolvido pela Symbiant Ltd, que era uma parceria entre dispositivos PDA e fabricantes de smartphones como Psion, Motorola, Ericsson e Nokia. O Sistema Operacional Symbian foi desenvolvido a partir de dois subsistemas, sendo o primeiro o sistema operacional baseado em microkernel com suas bibliotecas associadas, e o outro sendo a interface do SO com o qual o usuário interage. Foi desenvolvido explicitamente para smartphones e dispositivos digitais portáteis, uma vez que este sistema operacional consome muito pouca energia, dispositivos baseados em bateria e também para sistemas baseados em ROM.

Recursos:

  • Seu kernel conhecido como EKA2 apresenta multithreading, agendamento, sistema de gerenciamento de memória e drivers de dispositivo preemptivos.
  • Permite que software de terceiros aprimore a plataforma para melhor desempenho do sistema operacional.
  • A interface Symbian é fácil de usar e muito amigável.
  • Os aplicativos para Symbian são normalmente escritos em C++ ou Symbian C++ usando o Symbian Software Development Kit (SDK).
  • Symbian também pode executar aplicativos escritos em Python, Java ME, Flash Lite, Ruby e .NET.
  • A conectividade é muito mais fácil e rápida.
  • O sistema operacional Symbian tem boa eficiência e estabilidade.

Desvantagens:

  • A capacidade de resposta não é suave e sensível como outros sistemas operacionais.
  • O sistema operacional Symbian é muito vulnerável e pode ser facilmente afetado por um vírus.
  • Falta de memória virtual.

6. Sistema operacional móvel Android:
Android é um sistema operacional baseado em Linux do Google, projetado principalmente para dispositivos móveis com tela de toque, como smartphones e tablets. O hardware que pode ser usado para suportar o Android é baseado em três arquiteturas: ARM, Intel e design MIPS permite que os usuários manipulem os dispositivos móveis de forma intuitiva, com movimentos dos dedos que refletem movimentos comuns, como beliscar, deslizar e tocar, tornando esses aplicativos confortáveis ​​para os usuários.

Recursos:

  • O sistema operacional Android é um sistema operacional de código aberto significa que é gratuito e qualquer um pode usá-lo.
  • O Android oferece gráficos 2D e 3D otimizados, multimídia, conectividade GSM, multitarefa.
  • O sistema operacional Android é conhecido por sua interface de usuário amigável e excepcionalmente personalizável de acordo com o gosto do usuário.
  • Grande variedade de aplicativos para seus usuários, já que a Playstore oferece mais de um milhão de aplicativos.
  • Os desenvolvedores de software que desejam criar aplicativos para o sistema operacional Android podem baixar o Android Software Development Kit (SDK) para desenvolver facilmente aplicativos para o Android.
  • O Android consumiria muito pouca energia, mas forneceria desempenho extremo, já que seu hardware é baseado na arquitetura ARM.

Desvantagens:

  • O design e a codificação de interfaces e experiências de usuário modernas e intuitivas apresentam uma dificuldade devido à sua dependência do Java.
  • A maioria dos aplicativos tende a funcionar em segundo plano, mesmo quando fechados pelo usuário, descarregando a bateria.
  • O desempenho está fadado a sofrer um impacto, já que vários programas são executados simultaneamente em segundo plano a qualquer momento.
  • Os telefones Android sobreaquecem, especialmente quando são entregues a tarefas de produtividade intensas ou gráficos pesados.
  • Os aplicativos têm perfis de segurança mais baixos e tornam os usuários mais suscetíveis a violações de dados.

7. Sistema operacional móvel iOS:
iOS, abreviação de iPhone OS, é um sistema operacional móvel criado e desenvolvido pela Apple Inc. exclusivamente para seu hardware, como o chip A12 Bionic que atualmente aciona muitos de seus dispositivos móveis, incluindo o iPhone, iPad e iPod. A interface de usuário do iOS é baseada no uso de gestos multitoque, como deslizar, tocar, pinçar e inverter os movimentos. O objetivo dessas ações com os dedos é fornecer ao usuário entradas de resposta rápida fornecidas por vários dedos à tela capacitiva multitoque.

Recursos:

  • Foi escrito em C, C++, Objective-C e Swift e é baseado no Macintosh OS X.
  • Possui interface de usuário excelente e intuitiva e resposta muito fluida.
  • O desempenho do iOS é imbatível.
  • O iOS vem com vários aplicativos padrão, incluindo um cliente de e-mail, navegador da web, reprodutor de mídia e aplicativo de telefone.
  • Disponibilidade de aplicativos de alta qualidade que podem ser baixados da Appstore.
  • A Apple forneceu seu próprio kit de desenvolvimento de software (SDK) iOS para os desenvolvedores criarem aplicativos para dispositivos móveis da Apple.
  • O iOS é muito mais seguro do que outros sistemas operacionais móveis e também tem menos violações de segurança.
  • Fornece atualizações regulares e patches de segurança.

Desvantagens:

  • O sistema operacional é de código fechado em vez de código aberto, portanto, o teste beta leva muito tempo, pois está disponível apenas para desenvolvedores limitados.
  • A quantidade de espaço de memória que os aplicativos iOS ocupam é muito grande quando comparada com outras plataformas móveis.
  • Falta de customização em comparação com outros sistemas operacionais.
  • Não permite instalações de terceiros.
  • Ter gráficos e animações intensos consome mais energia e causa o esgotamento da bateria.
  • iOS é um sistema operacional com uso intensivo de recursos devido ao qual dispositivos mais antigos têm dificuldade para executá-lo.

Aplicativos e seus sistemas operacionais adequados:
são explicados a seguir.

1. Gerenciamento
de banco de dados e servidor web : O sistema operacional mais adequado para gerenciamento de banco de dados e servidor web é o SOLARIS, é o sistema operacional Unix, que por si só é projetado para servidores web corporativos onde aplicativos robustos e banco de dados são implantados onde o rendimento é muito alto e precisa de servidor 24 × 7 ativo e menos tempo de inatividade.

  • Solaris tem Zettabyte File System (ZFS), que é um arquivo revolucionário e gerenciador de volume lógico que controla o armazenamento e recuperação de dados que não são encontrados em nenhum outro sistema operacional.
  • O Solaris é fornecido com um Service Management Facility (SMF) que é responsável pelo gerenciamento do sistema e dos serviços de aplicativo que melhora a disponibilidade de um sistema, garantindo que o sistema essencial e os serviços de aplicativo funcionem normalmente sem quaisquer problemas, mesmo no caso de falhas de hardware ou software que também é conhecido como recurso Oracle Solaris Predictive Self-Healing.
  • O Solaris fornece utilitários de observação impressionantes que podem ser usados ​​para encontrar bugs de desempenho, bugs funcionais e bugs de kernel.
  • O Solaris tem uma boa escalabilidade em sistemas com vários soquetes e vários núcleos com grande número de núcleos devido ao suporte mais amplo da CPU do Solaris, mas também à arquitetura do próprio sistema operacional. Solaris você pode misturar e combinar escalabilidade vertical e horizontal, enquanto a maioria dos outros sistemas operacionais fornecem apenas escalabilidade vertical.
  • Solaris sempre forneceu segurança estrita, fornecendo barreiras adicionais e sistemas imunológicos para evitar qualquer violação de dados em seus servidores.

Portanto, como o Solaris é um sistema operacional confiável, muito estável, extremamente rápido e seguro em comparação com outros sistemas operacionais que apresentam problemas brutos de desempenho e segurança, é o sistema operacional ideal para qualquer sistema de gerenciamento de banco de dados, como SQL e servidores de serviço da web.

2. Cluster Computing:
Clustering é uma técnica onde vários computadores, dispositivos de armazenamento e interconexões redundantes são usados ​​para criar um único sistema altamente disponível. Cada computador é um nó. O melhor sistema operacional preferido para computação em cluster é o LINUX, que é um sistema operacional de código aberto baseado em UNIX, distribuído gratuitamente, que oferece muitos recursos de rede robustos.

  • Como o sistema operacional Linux é altamente personalizável, o que desempenha um papel importante no gerenciamento de recursos e otimização de desempenho, o que o torna mais conveniente para construir ou configurar grandes clusters de multiprocessadores,
    enquanto tais modificações são muito limitadas ou, em alguns casos, restritas em outros sistemas operacionais como janelas.
  • O gerenciamento do acesso ao armazenamento costuma ser problemático quando vários computadores são organizados para formar um cluster, onde o sistema de arquivos em cluster do Linux pode ser útil para organizar o armazenamento de dados e o acesso em todos os nós do cluster conectados.
  • Os sistemas de arquivos em cluster do Linux empregarão utilitários para realmente desligar o nó com defeito.
  • O Linux é escalonável, tornando mais fácil adicionar recursos ao cluster.
  • O Linux tem a vantagem adicional de disponibilidade da maioria dos softwares e compiladores científicos e de engenharia prontamente por meio de gerenciadores de pacotes e eles podem ser facilmente configurados e compilados sem complicações.

Como os aplicativos de clustering exigem um sistema operacional com portabilidade, desempenho, escalabilidade e grande poder computacional, distribuições Linux como Redhat ou CentOS são mais adequadas para esses clusters de computador como o cluster Beowulf.

3. Produtividade e Tarefas Diárias:
O sistema operacional mais adequado para a produtividade é o WINDOWS porque é intuitivo, coeso, funcional e muito amigável. O Windows oferece a melhor seleção de software e pode ser executado na mais ampla variedade de hardware que o usuário possui.

  • Os sistemas operacionais Windows oferecem um conjunto de utilitários e aplicativos integrados, como processadores de texto, clientes de e-mail, calendários, calculadoras, visualizadores de imagem e vídeo, editores, ferramentas de instantâneo, gravadores de voz e navegadores da web e aplicativos para mapas, câmeras, notícias, previsão do tempo, contatos e muito mais podem ser instalados da Internet se o usuário desejar.
  • O Windows oferece um pacote de aplicativos de produtividade no pacote Office, como Word, Apresentações, Planilhas, etc.
  • A plataforma de armazenamento em nuvem da Microsoft OneDrive que ajuda os usuários a fazer backup de arquivos e usá-los em qualquer dispositivo em qualquer lugar.
  • O Windows oferece uma grande variedade de opções de personalização de interface.
  • O Windows 10 tinha suporte total para tela de toque e oferece um modo Tablet que permite aos usuários alternar entre o uso da caneta e do teclado para aumentar a produtividade.
  • O Windows ainda oferece um assistente de voz capaz de realizar tarefas como abrir aplicativos e páginas da web, informar a previsão do tempo, etc.
  • O sistema operacional Windows torna mais fácil organizar as janelas na tela e permite que os usuários criem vários desktops virtuais para aplicativos multitarefa.

Portanto, para as tarefas criativas, produtivas e diárias dos usuários, como criar apresentações, editar imagens, navegar na internet, etc. Windows é o melhor sistema operacional.

Quais as vantagens dos sistemas com múltiplos processadores?

3.5 – Sistemas Fortemente Acoplados.
Vários processadores compartilhando única memória e apenas um Sistema Operacional..
Vários programas podem ser executados ao mesmo tempo..
Um programa pode ser dividido em subprogramas..
Ampliação da capacidade, adquirindo apenas novos processadores, menos custos..

O que é um sistema multiprocessador?

Multiprocessamento é o uso de duas ou mais unidades centrais de processamento (CPUs) dentro de um único sistema de computador. O termo também se refere à capacidade de um sistema suportar mais de um processador ou a capacidade de alocar tarefas entre eles.

Quais as vantagens e desvantagens de sistemas com múltiplos processadores?

Vantagens e Desvantagens Tolerância a falhas é a capacidade de manter o sistema em operação mesmo em casos de falha em algum componente. Com múltiplos processadores, novos problemas de comunicação e sincronização são introduzidos, pois vários processadores podem estar acessando as mesmas posições de memória.

O que é a multiprogramação?

Multitarefa (Multiprogramado) – mais de um programa na memória em execução. Exige técnicas de multiprogramação. As tarefas são executadas em ordem de chegada, mas pode não ser completada.

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