Exercícios: Para que serve o sistema operativo

Explica por palavras tuas o que é o sistema operativo de um aparelho e escreve o nome do sistema operativo do teu telemóvel ou do computador que utilizas, juntamente com duas coisas que esse sistema te permite fazer.

Imagina um computador sem sistema operativo: apenas a caixa e os componentes. Poderia jogar um videojogo nele? E escrever um trabalho? Justifica as suas respostas explicando o que está a faltar.

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

Que camada falta no esquema? Explica o que faz essa camada e justifica por que razão as aplicações não comunicam diretamente com o hardware.

O sistema operativo trabalha sem que se aperceba. Indica três tarefas que realiza em segundo plano (gerir a memória, mostrar avisos de bateria, manter a hora, controlar quem acede ao aparelho...) e explica uma delas com uma frase.

Ordena estas quatro palavras desde a pessoa até à máquina, tal como comunicam entre si: hardware, aplicação, sistema operativo, utilizador. Explica com uma frase o que faz cada elo da cadeia.

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

Quando arrastas um ficheiro para a reciclagem, quem o move realmente: tu, a aplicação que tens aberta ou o sistema operativo? Justifica a tua resposta pensando em quem controla as pastas do aparelho.

Ao ligar uma memória USB, o computador reconhece-a quase instantaneamente e mostra o seu ícone. Explica o que faz o sistema operativo nesses segundos (detetar o aparelho, carregar o seu controlador, mostrá-lo ao utilizador) e por que razão não é necessário instalar nada manualmente.

Clica em «imprimir» no processador de texto e, alguns segundos depois, a impressora começa a trabalhar. Descreve a cadeia completa de quem comunica com quem (aplicação, sistema operativo, hardware) e explica duas tarefas concretas que o sistema operativo realiza nesse momento.

Podes ouvir música enquanto escreves um documento e tens o navegador aberto. Explica por palavras tuas como é que o sistema operativo consegue que todas as aplicações partilhem a CPU e a memória sem «conflitos», e o que notas quando abres demasiadas aplicações ao mesmo tempo.

O sistema operativo organiza os ficheiros em pastas. A tua pasta «Documentos» é um caos de trabalhos, fotos e transferências. Desenha uma estrutura de pastas para organizar tudo o que diz respeito ao ano letivo, escreve as regras que seguiste (nomes claros, subpastas por disciplina...) e explica que vantagens terás em junho.

Enquanto se copia um ficheiro muito grande para uma memória USB, continuas a navegar na Internet sem problemas. Explica como o sistema operativo reparte o trabalho entre a cópia e o navegador, e descreve o que notas se a memória USB for muito lenta.

O sistema pede a palavra-passe para instalar um programa novo, mas não para abrir um documento de texto. Justifica por que razão o sistema operativo protege umas ações e não outras, e explica o que poderia acontecer se instalar programas não pedisse nenhuma permissão.

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

O telemóvel mostra o aviso «foram fechadas aplicações em segundo plano» quando abre muitas ao mesmo tempo. Relaciona o aviso com a gestão da memória RAM realizada pelo sistema operativo e explica por que razão a aplicação de música costuma ser a última a fechar.

Compara a área de trabalho do computador com a secretária real do teu espaço de estudo: o que representam as pastas, os atalhos e a reciclagem, e quem «arruma a mesa» quando não o fazes (pensa nas transferências automáticas ou nas cópias de segurança).

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

1. a) Contesta a afirmação do teu amigo: explica o que acontece ao nível das camadas para que um mesmo ficheiro executável não sirva de uma plataforma para a outra.
2. b) Que duas opções técnicas têm os programadores desse jogo para que os utilizadores possam jogá-lo tanto num computador com Windows como num telemóvel Android?

O computador da sala de aula demora mais de três minutos a responder após premir o botão de ligar. Ao consultar a lista de programas que são executados automaticamente no arranque, encontras os seguintes elementos:

1. Antivírus empresarial (Impacto: Alto)

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

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

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

1. a) Interpreta estes dados: explica que recursos do computador (geridos pelo sistema operativo) estão a ficar saturados durante o arranque e por que razão tornam o equipamento lento mesmo que ainda não tenhas aberto nenhuma aplicação.
2. b) Decide de forma justificada que programas desativarias do arranque e quais manterias ativos para agilizar o início sem comprometer a segurança nem o funcionamento básico do equipamento.

Imagina que projetas o sistema operativo de uma caixa multibanco. Decide que aplicações permitiria instalar, como seria o seu ecrã principal e que diferenças teria em relação ao sistema de um telemóvel, dando prioridade à segurança e à simplicidade. Justifica cada decisão.

Uma empresa de tecnologia quer adaptar o sistema operativo de um computador de secretária para o instalar numa pulseira inteligente desportiva de baixo custo.

1. a) Seleciona três funções habituais do sistema operativo de um PC que deverias eliminar ou simplificar drasticamente na pulseira, e justifica cada decisão relacionando-a com uma limitação física do dispositivo (bateria, processador ou ecrã).
2. b) Se um utilizador exigisse que a pulseira permitisse ter várias janelas flutuantes em simultâneo e gerir contas para diferentes membros da família como faz o Windows, que dois argumentos técnicos lhe darias para lhe demonstrar que essa limitação é, na verdade, uma vantagem para o funcionamento do relógio?

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

1. a) Rebate tecnicamente o argumento do aluno: explica por que razão um sistema operativo não pode distinguir por si próprio se um ficheiro é 'educativo' ou 'de lazer' a partir do sistema de permissões.
2. b) Desenha 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.

Analisa estas duas ocorrências no telemóvel de uma utilizadora:

• Ocorrência A: Enquanto jogava, o ecrã do jogo fechou-se repentinamente e voltou ao menu inicial do telemóvel; as restantes aplicações e as chamadas continuaram a funcionar normalmente.

• Ocorrência B: O ecrã ficou completamente congelado, os botões físicos não respondiam e, após vários segundos a preto, o telemóvel reiniciou-se por completo.

1. a) Utilizando o modelo de camadas (Hardware, Sistema Operativo, Aplicações, Utilizador), diagnostica em que nível teve origem a falha em cada ocorrência e justifica por que razão na Ocorrência B todas as funções pararam em simultâneo.
2. b) Prevê que consequências teria para a estabilidade do dispositivo se as aplicações pudessem comunicar diretamente com a memória e com o processador sem a supervisão do sistema operativo.

Para explicar o papel do sistema operativo, o teu grupo de trabalho propõe esta analogia: «O sistema operativo é como a torre de controlo de um aeroporto movimentado: os aviões que querem aterrar ou descolar são as aplicações, e as pistas e portas de embarque são o hardware».

1. a) Aplica esta analogia para explicar como o sistema operativo resolve duas situações reais num computador:

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

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

1. b) Identifica um aspeto fundamental do sistema operativo (por exemplo, a interface gráfica com o utilizador ou a gestão de ficheiros e pastas) em que esta analogia da torre de controlo falhe ou não represente bem a realidade, e explica porquê.

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

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

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

1. a) Justifica qual das duas posições é tecnicamente correta, explicando que funções essenciais um sistema operativo realiza que não existem num eletrodoméstico simples.
2. b) Se a uma máquina de lavar tradicional for adicionada ligação Wi-Fi e um ecrã tátil para descarregar programas de lavagem da internet e gerir perfis de utilizadores da família, prevê se, nesse caso, se justificaria integrar um sistema operativo e fundamenta a tua resposta.