O documento explica o processo de inicialização de um sistema operacional, desde a ligação do computador até a tela de login. Descreve as etapas realizadas pelo BIOS e pelo kernel, incluindo a verificação dos componentes, carregamento da memória RAM, leitura do disco rígido para inicializar o sistema operacional e carregar os processos essenciais para o funcionamento.

1. QUESTÕES
Com base na pesquisa, responda:
1- Qual é a diferença entre Shell e Kernel de um sistema operacional?
Existem sistemas operacionais com apenas um Kernel e vários Shell
diferentes? Por quê?
R: O Shell é a camada mais acima do Kernel. É a camada que o usuário tem
acesso para que ele possa fazer as requisições para o Kernel para que o
Kernel entre em contato com o Hardware. Kernel é o núcleo do Sistema
Operacional. É ele quem conversa com o Hardware indicando o que deve ser
feito. O Kernel abstrai a interface de hardware fazendo com que os processos
utilizem os recursos do computador de forma organizada.
2- O que é multiprogramação?
R: Multiprogramação é uma técnica utilizada em sistemas operacionais para
maximizar o uso da CPU. Nesta técnica, a memória é dividida em várias partes
que contém um job cada. Enquanto um job está fazendo uma operação de E/S,
a CPU passa a executar outro job que esteja em outra parte da memória,
evitando a ociosidade da CPU.
3- É viável a existência de um sistema operacional monotarefa e multiusuário?
Justifique?
R: Sim. O sistema operacional monotarefa permite que o processador, a
memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados à execução
de um único programa. O Sistema Multiusuário é capaz de compartilhar o uso
de um PC para até 30 usuários ao mesmo tempo.
4- Qual é a diferença entre um programa e um processo? E entre um processo
e um thead?
R: A diferença entre um processo e um programa é sutil, mas crucial; um
processo é um ambiente de execução que consiste em um segmento de
instruções, e dois segmentos de dados e um programa nada mais é que um
arquivo contendo instruções e dados utilizados para inicializar segmentos de
instruções e de dados do usuário de um processo. Já os processos são
programas em execução, ou são entidades independentes entre si, mas
concorrem os mesmos recursos do computador. E thead são entidades
escalonadas para execução, ou fluxo de execução dentro de um processo.
5- Qual a principal desvantagem do multiprocesso assimétrico?
R: Suas desvantagens são os inconvenientes na gerência da execução
paralela; problemas de sincronização; controle de concorrência; consistência
das informações.
6- Explique como ocorre o processo de booting no sistema operacional?

2. R: Do momento em que você liga o seu computador até o instante em que o
sistema operacional carrega muita coisa ocorre. Nesses preciosos segundos,
uma série de processos — que juntos são chamados de boot — trabalham
como engrenagens para inicializar a máquina e fazê-la funcionar a todo vapor.
Antes de tudo, os componentes obviamente necessários para fazer a
“mágica” acontecer são os cabos, a fonte (no caso de um notebook, quem
cumpre essa função é a bateria), a eletricidade e a correta disposição das
peças de hardware.
Se você já abriu seu gabinete, provavelmente percebeu que a placa-
mãe possui um pequeno LED que indica a energia em standby. Quando o
botão de ligar é pressionado, a fonte leva eletricidade para a placa-mãe, que
em seguida ativa o processador e o cooler.
BIOS, a peça-chave
Logo após, quem entra em ação é o BIOS (Basic Input/Output System —
Sistema Básico de Entrada/Saída em português), um sistema operacional pré-
gravado no chipset que garante a tradução dos códigos de hardware para a
tela — sua interface de configuração (Setup Utillity) é azul, sendo facilmente
reconhecida (o que não quer dizer que seja facilmente entendida!) por muitos
usuários.
Imagine que o BIOS sempre será o primeiro a acordar e a trabalhar
assim que você põe o PC para funcionar. É ele que passa as primeiras ordens
para o processador, além de verificar quais itens estão instalados na máquina.
O BIOS também é responsável por carregar a memória RAM, placa de
vídeo, teclado, cachê básico e, por fim, possibilitar a inicialização do sistema
operacional. Acompanhem em ordem cronológica as etapas que ele percorre:
 Acessa a memória CMOS, um circuito integrado que grava informações
referentes ao hardware. Nela, o BIOS estabelece reconhecimento e
comunicação com peças como placas de vídeo e memória RAM.
 A segunda fase, conhecida como Power-on Self Test (POST) nada mais
é do que um conjunto de teste que a BIOS realiza para saber se tudo
está se inicializando da maneira correta. Quando alguns componentes
essenciais estão faltando, alguns beeps ou mensagens na tela alertam o
usuário.
 A etapa seguinte consiste na procura de alguma fonte para inicializar o
sistema operacional. Tal fonte é configurável e pode ser um disco rígido
(padrão), CD-ROM, pendrive, disquete, entre outros.
 Agora, o BIOS lê o setor zero (que contém apenas 512 bytes,
denominado Master Boot Record) do HD. Essa área contém um código
que alavanca a inicialização do sistema operacional. Outros dispositivos
de boot (CDs, disquetes etc.) têm a capacidade de emular esse setor
zero.
 No caso do Windows, o Master Boot Record (MBR) verifica qual partição
do HD está ativa (configurada como Master) e inicializa o “setor um” dela
— essa área tem um código com a simples missão de carregar o setor
dois.

3.  A etapa seguinte consiste na leitura de um arquivo de configuração de
boot, o Boot Loader (quando falamos do Windows, trata-se do NTLDR).
 A partir dele, é inicializado o núcleo (Kernel). Assim como o BIOS
estabelece a ligação entre hardware e sistema, o Kernel serve para
firmar uma comunicação estável entre hardware e software. Nessa fase,
é ele quem assume o controle do computador.
 O Kernel carrega os arquivos principais e informações básicas do
sistema operacional (incluindo o registro), além de relacionar os
componentes de hardware com as respectivas DLL e Drivers.
 No entanto, o Kernel não carrega todos os processos para não
sobrecarregar o sistema — somente as operações essenciais são
colocadas em atividade para possibilitar o início do Windows.
 A tela de escolha de usuários é exibida e, após o login, os programas
relacionados para começar junto com o sistema são carregados.
7- Quais as funções do escalonador e do despachante nos sistemas
operacionais de tempo compartilhado?
R: As funções do escalonador nos sistemas operacionais de tempo
compartilhado são: Manter o processador ocupado a maior parte do tempo;
Balancear o uso da CPU entre processos; Privilegiar a execução de
aplicações críticas; Maximizar o throughput do sistema e Oferecer tempos de
respostas razoáveis para usuários interativos.
A do despachante é o módulo que fornece o controle da CPU ao
processo selecionado pelo escalonador da CPU. Essa função envolve: Troca
de contexto; Mudança para o modo usuário e Desvio para o endereço
adequado no programa do usuário, para reiniciar o programa.
8- Qual o principal problema do sistema operacional multitarefa cooperativa?
R: A multitarefa executa dois ou mais programas em simultâneo, mas o
programa que está em primeiro plano tem controle sobre o processador, neste
caso se este programa falhar bloqueia o computador, podendo resultar em
travamentos e ele tem que ser reiniciado; caso se o aplicativo executar alguma
tarefa indevida.
9- Defina arquivos?
R: Arquivo é apenas a nomenclatura que usamos para definir Informação
Gravada. Conjunto de dados digitalizados que pode ser gravado em um
dispositivo de armazenamento e tratado como ente único.
10- Qual é a função do sistema de arquivos em sistema operacional?
R: Arquivo é apenas a nomenclatura que usamos para definir Informação
Gravada. Conjunto de dados digitalizados que pode ser gravado em um
dispositivo de armazenamento e tratado como ente único.

4. 11- Qual é a diferença entre formatação física e formatação lógica nos
dispositivos de armazenamento?
R: formatação física consiste na divisão dos discos magnéticos do HD (ou
outro dispositivo de armazenamento) em trilhas, setores e cilindros e são
gravadas as marcações servos, que permitem que a placa lógica posicione
corretamente as cabeças de leituras. E a formatação lógica, que adiciona as
estruturas utilizadas pelo sistema operacional. Ao contrário da formatação
física, ela é feita via software e pode ser refeita quantas vezes você quiser.
12- Qual a vantagem da utilização de Device Drivers pelo sistema operacional?
R: Device driver cria uma interface com o sistema operacional para se conectar
com o dispositivo do hardware. Foi a solução encontrada para que os Sistemas
Operacionais sejam compatíveis com diferentes tipos de equipamentos. Cada
impressora, por exemplo, tem suas peculiaridades de hardware, logo torna-se
inviável que o Sistema Operacional tenha conhecimento sobre todos os
equipamentos disponíveis. O Sistema Operacional disponibiliza bibliotecas de
programação, para que o fabricante possa criar uma interface entre seu
equipamento e o software.