Exercícios: Para que serve o sistema operativo

Explique com suas palavras o que é o sistema operacional de um aparelho e escreva o nome do sistema operacional do seu celular ou do computador que você utiliza, juntamente com duas coisas que esse sistema permite que você faça.

Imagine um computador sem sistema operacional: apenas a caixa e os componentes. Você poderia jogar um videogame nele? E escrever um trabalho? Justifique suas respostas explicando o que está faltando.

A figura mostra as camadas de um computador, desde a pessoa que o utiliza até a máquina, mas uma camada intermediária está tapada com um ponto de interrogação, como se mostra no esquema.

Que camada falta no esquema? Explique o que faz essa camada e justifique por que razão os aplicativos não se comunicam diretamente com o hardware.

O sistema operacional trabalha sem que você perceba. Indique três tarefas que ele realiza em segundo plano (gerenciar a memória, mostrar avisos de bateria, manter a hora, controlar quem acessa o aparelho...) e explique uma delas com uma frase.

Ordene estas quatro palavras desde a pessoa até a máquina, tal como se comunicam entre si: hardware, aplicativo, sistema operacional, usuário. Explique com uma frase o que cada elo da cadeia faz.

Explique a diferença entre «desligar» e «suspender» o computador: o que o sistema operacional faz com os seus documentos abertos em cada caso e quando convém usar cada opção.

Quando você arrasta um arquivo para a lixeira, quem o move realmente: você, o aplicativo que está aberto ou o sistema operacional? Justifique a sua resposta pensando em quem controla as pastas do aparelho.

Ao ligar um pen drive, o computador o reconhece quase instantaneamente e mostra o ícone dele. Explique o que o sistema operacional faz nesses segundos (detectar o aparelho, carregar o driver dele, mostrá-lo ao usuário) e por que não é necessário instalar nada manualmente.

Clique em «imprimir» no processador de texto e, alguns segundos depois, a impressora começa a trabalhar. Descreva a cadeia completa de quem se comunica com quem (aplicativo, sistema operacional, hardware) e explique duas tarefas concretas que o sistema operacional realiza nesse momento.

Você pode ouvir música enquanto escreve um documento e tem o navegador aberto. Explique com suas próprias palavras como o sistema operacional consegue fazer com que todos os aplicativos compartilhem a CPU e a memória sem «conflitos», e o que você percebe quando abre aplicativos demais ao mesmo tempo.

O sistema operacional organiza os arquivos em pastas. Sua pasta «Documentos» é uma bagunça de trabalhos, fotos e downloads. Desenhe uma estrutura de pastas para organizar tudo o que diz respeito ao ano letivo, escreva as regras que você seguiu (nomes claros, subpastas por disciplina...) e explique que vantagens você terá em junho.

Enquanto se copia um arquivo muito grande para uma memória USB, você continua navegando na Internet sem problemas. Explique como o sistema operacional reparte o trabalho entre a cópia e o navegador, e descreva o que você nota se a memória USB for muito lenta.

O sistema pede a senha para instalar um programa novo, mas não para abrir um documento de texto. Justifique por que o sistema operacional protege algumas ações e outras não, e explique o que poderia acontecer se instalar programas não pedisse nenhuma permissão.

Duas aplicações enviam documentos para a impressora quase ao mesmo tempo. Explique o que faz o sistema operacional para que as páginas não saiam misturadas (a «fila de impressão») e o que acontece se você cancelar um dos dois trabalhos.

O celular mostra o aviso «foram fechados aplicativos em segundo plano» quando abre muitos ao mesmo tempo. Relacione o aviso com o gerenciamento da memória RAM realizado pelo sistema operacional e explique por que o aplicativo de música costuma ser o último a fechar.

Compare a área de trabalho do computador com a mesa real do seu espaço de estudo: o que representam as pastas, os atalhos e a lixeira, e quem «arruma a mesa» quando você não o faz (pense nos downloads automáticos ou nos backups).

O seu amigo baixou o instalador de um jogo para computador («jogo.exe») no celular Android. Ao tentar abri-lo, o celular apresenta uma mensagem de erro e não faz nada. O seu amigo afirma: «O arquivo está corrompido; se fosse o mesmo jogo, teria de funcionar tão bem no celular como no PC». Utilizando o modelo de camadas (Hardware, Sistema Operacional, Aplicações e Usuário):

1. a) Conteste a afirmação do seu amigo: explique o que acontece no nível das camadas para que um mesmo arquivo executável não sirva de uma plataforma para a outra.
2. b) Que duas opções técnicas têm os programadores desse videogame para que os usuários possam jogá-lo tanto em um computador com Windows como em um celular Android?

O computador da sala de aula demora mais de três minutos para responder após pressionar o botão de ligar. Ao consultar a lista de programas que são executados automaticamente na inicialização, você encontra os seguintes elementos:

1. Antivírus empresarial (Impacto: Alto)

2. Driver da placa de som (Impacto: Médio)

3. Inicializador da plataforma de videogames (Impacto: Alto)

4. Assistente de atualização do player de música (Impacto: Baixo)

1. a) Interprete estes dados: explique quais recursos do computador (gerenciados pelo sistema operacional) estão ficando saturados durante a inicialização e por que razão tornam o equipamento lento mesmo que você ainda não tenha aberto nenhum aplicativo.
2. b) Decida de forma justificada quais programas você desativaria da inicialização e quais manteria ativos para agilizar o início sem comprometer a segurança nem o funcionamento básico do equipamento.

Imagine que você projeta o sistema operacional de um caixa eletrônico. Decida que aplicativos permitiria instalar, como seria a sua tela principal e que diferenças teria em relação ao sistema de um celular, dando prioridade à segurança e à simplicidade. Justifique cada decisão.

Uma empresa de tecnologia quer adaptar o sistema operacional de um computador de mesa para instalá-lo em uma pulseira inteligente esportiva de baixo custo.

1. a) Selecione três funções habituais do sistema operacional de um PC que você deveria eliminar ou simplificar drasticamente na pulseira, e justifique cada decisão relacionando-a com uma limitação física do dispositivo (bateria, processador ou tela).
2. b) Se um usuário exigisse que a pulseira permitisse ter várias janelas flutuantes simultaneamente e gerenciar contas para diferentes membros da família como faz o Windows, que dois argumentos técnicos você daria a ele para demonstrar que essa limitação é, na verdade, uma vantagem para o funcionamento do relógio?

Um estudante da escola baixa um instalador de um jogo e outro de um programa livre de modelagem 3D. Ao tentar executá-los a partir da sua conta de aluno, em ambos os casos o sistema operacional pede a senha de administrador e bloqueia a instalação. O aluno protesta: «O sistema operacional deveria permitir instalar o software de modelagem porque é educativo e bloquear unicamente os jogos».

1. a) Refute tecnicamente o argumento do aluno: explique por que razão um sistema operacional não pode distinguir por si próprio se um arquivo é 'educativo' ou 'de lazer' a partir do sistema de permissões.
2. b) Desenhe uma solução técnica ou de configuração para a sala de aula que permita aos estudantes testar ferramentas de software necessárias para a aula sem lhes conceder permissões de administrador totais sobre os computadores.

Analise estas duas ocorrências no celular de uma usuária:

• Ocorrência A: Enquanto jogava, a tela do jogo se fechou repentinamente e voltou ao menu inicial do celular; os demais aplicativos e as chamadas continuaram funcionando normalmente.

• Ocorrência B: A tela ficou completamente congelada, os botões físicos não respondiam e, após vários segundos no preto, o celular reiniciou por completo.

1. a) Utilizando o modelo de camadas (Hardware, Sistema Operacional, Aplicativos, Usuário), diagnostique em que nível teve origem a falha em cada ocorrência e justifique por que na Ocorrência B todas as funções pararam simultaneamente.
2. b) Preveja que consequências haveria para a estabilidade do dispositivo se os aplicativos pudessem se comunicar diretamente com a memória e com o processador sem a supervisão do sistema operacional.

Para explicar o papel do sistema operacional, o seu grupo de trabalho propõe esta analogia: «O sistema operacional é como a torre de controle de um aeroporto movimentado: os aviões que querem pousar ou decolar são os aplicativos, e as pistas e os portões de embarque são o hardware».

1. a) Aplique esta analogia para explicar como o sistema operacional resolve duas situações reais em um computador:

1. Dois programas tentam enviar um documento para a única impressora ao mesmo tempo.

2. Um programa fica 'congelado' (travado) e consome toda a memória disponível.

1. b) Identifique um aspecto fundamental do sistema operacional (por exemplo, a interface gráfica com o usuário ou o gerenciamento de arquivos e pastas) em que esta analogia da torre de controle falhe ou não represente bem a realidade, e explique por quê.

Num debate na aula de Tecnologia, colocam-se duas posições:

• Posição 1: «Qualquer aparelho eletrônico que tenha um microprocessador e execute instruções (como uma calculadora básica de bolso ou um micro-ondas) tem um sistema operacional».

• Posição 2: «Esses aparelhos têm um programa fixo gravado em um chip, mas não têm sistema operacional».

1. a) Justifique qual das duas posições é tecnicamente correta, explicando quais funções essenciais um sistema operacional realiza que não existem em um eletrodoméstico simples.
2. b) Se a uma máquina de lavar tradicional forem adicionados conexão Wi-Fi e uma tela sensível ao toque para baixar programas de lavagem da internet e gerenciar perfis de usuários da família, preveja se, nesse caso, se justificaria integrar um sistema operacional e fundamente a sua resposta.