O documento discute os processos e threads no Windows Vista. Explica que processos são criados por objetos de sessão e agrupados em tarefas, e que threads formam a base do escalonamento de CPU, podendo acessar os objetos do seu processo. Também aborda mecanismos de comunicação e sincronização entre processos, como mailslots, soquetes e regiões críticas.

1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – Campus Cajazeiras
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Curso: Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas;
Disciplina: Sistemas Operacionais;
Professor: André Atanásio;
Fátima Ferreira
Sérgio Diniz

2. Roteiro
Histórico;
Principais Versões;
Estrutura do Sistema;
Inicialização e Registro;
Processos e Threads;
Gerenciamento de memória;
Caching;
Entrada/Saída;
Sistema de Arquivos NT;
Segurança;
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3. 3

4. Um pouco de história...
MicrosoftWindowséumapopularfamíliadesistemasoperacionaiscriadospelaMicrosoft,empresafundadaporBillGatesePaulAllen.OWindowséumprodutocomercial.
Éosistemaoperacionalmaisusadodomundo,emboraumagrandequantidadedecópiassejamilegais.
AatualversãoestáveldoWindowsparadesktopéoWindows7,lançadoem2009.ParaservidoresoWindowsServer2008R2éaversãomaisrecenteeestável.
OWindowsnãofoiinovador,foiumacópiadeumsistemadesenvolvidopelaApple,que,porsuavez,foiumamelhoriadosistemadaXerox.
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5. Um pouco de história
OssistemasoperacionaisdaMicrosoftparadesktops,portáteiseservidoressãodivididosemtrêsfamílias:
MS-DOS;
WindowsbaseadonoMS-DOS;
WindowsbaseadoemNT;
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6. Década de 1990 -Windows MS-DOS
Eraumsistemaoperacionalde16bits;
Monousuário;
Memórialimitadaa1Mb->640eradedicadoaprocessosusuários;
FAT16;
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7. Década de 1990: Windows baseado no MS-DOS
Windowsinspiradonainterfacegráficacomousuário.
Principaisversões:Windows3.0,Windows95,Windows98, WindowsMe.
Estessistemasincluíaminterfacesdeprogramaçãode32bits.
Porém,eleaindanãoeratotalmenteseguroeoisolamentoentreasaplicaçõeseosistemaoperacionaleraprecário.
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8. Década de 2000: Windows baseado em NT
Windowsdesenvolvidoparafuncionaremdiferentesprocessadoreseenfatizavaasegurançaeaconfiança,bemcomoacompatibilidadecomasversõesbaseadasnoMS-DOS.
Problemas:ONTdemandavamaismemória,incompatibilidadeentreosdriversdedispositivoseasaplicações.
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9. 9

10. Windows 1.0
Lançadoem1985;
SO16bitsexigiaMS-DOS2.0numamaquinacom256KBdememóriaRAMeHD.
OproblemaéqueopróprioWindows1.0ocupavatodaamemóriadosistema;
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11. Windows 95
Lançadoem1994;
VinhacomoMS-DOSembutido;
FAT16eFAT32esuporteaUSBeconceitoscomoaduplaÁreadeTrabalho+ MenuIniciar+InternetExplorer1.0.
Memóriavirtualemultiprogramação;
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12. Windows 98
UsavasistemasdearquivoFAT32nativamente,permitindousarHDscomcapacidadesuperiora2GB.
Comopontosnegativos,osistemaeramaislentoeinstávelqueoWindows95.
IntegraçãoentreInternetedesktop.
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13. Windows ME
MuitosemelhanteaoWindows98,sóquecommuitomaisproblemas;
Melhorcompartilhamentodeimagens,musicasevídeos,aplicaçõesvoltadasparainternet;
RestoreSystem;
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14. Windows 2000
Possibilidade de cluster: duas ou mais maquinas como se fosse uma única;
Finalmente, livre do MS-DOS;
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15. Windows XP
Lançadoem2001,representouofimdafamília9xdosistemaoperacional;
32e64bits;
AdisponibilidadedatecnologiaNTparausuáriosdomésticos;
Separaçãoentresistemasparaestaçõesdetrabalhoesistemasparaservidores.
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16. Windows Vista
Exigemuitosrecursosdamaquina;
32e64bits;
Instalaçãodedriversemmodokernel;
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17. Windows 7
SucessordoWindowsVistalançadoem2009.
InstalaçãodosistemaemHDvirtual;
Conceitodebibliotecas;
IE8e9;
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18. Windows 8
Lançadoem2012;
Essesistemaécapazdesecomunicaremtodasasplataformas,sejaemtablets,smartphoneecomputadores;
Melhoraproveitamentodetempo,maisintuitivo,perfeitaintegraçãocomARMeX86.
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19. 19

20. Estrutura do Sistema
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21. Estrutura do Sistema
Acamadadeabstraçãodohardware;
Acamadadonúcleo;
Chamadasdeprocedimentodiferidas–DPC;
Chamadadeprocedimentoassíncrona-ACP;
Objetosdespachantes
Acamadaexecutiva;
Osdriversdedispositivos;
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22. A camada de abstração do hardware -HAL
Camadaresponsávelporofereceraorestodosistemaoperacionalhardwaresabstratosqueocultamdetalhesespecíficos;
EssasabstraçõesdaHALsãoapresentadasnaformadeserviçosindependentesdemáquinas;
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23. Modo Núcleo
Servedeponteentreaplicativoseoprocessamentorealdedadosfeitoaníveldehardwareesuaresponsabilidadeégerenciarosrecursosdosistema(acomunicaçãoentrecomponentesdehardwareesoftware);
Abstraçõessãomaneirasdeesconderdetalhesdeimplementaçãodeumconjuntoparticulardefuncionalidades.
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24. Modo Núcleo
ChamadasdeprocedimentoDiferidas
SãoresponsáveispordiminuirotempogastonaexecuçãodeISRs(rotinasdeserviçodeinterrupção)
CamadadeProcedimentoAssíncrona
Sãosimilaresàdiferidaporémtrabalhamnocontextodethreads(maisespecífico)nãonocontextodeCPU(geral).
ObjetosDespachantes
Esteéqualquerumdosobjetoshabituaisdomodonúcleo,issoincluisemáforos,mutexes,evento,temporizadoreseoutrosobjetospelosquaisosthreadspodemesperarparasincronizaçãocomoutrosthreads.
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25. CamadaExecutiva
Contémumasériedecomponentesdiferentesetodosfuncionamusandoasabstraçõesdecontrolefornecidaspelacamadadonúcleo;
Estescomponentessãodivididosemestruturasinternaseexternas;
Tambémsãoconhecidoscomogerenciadores;
Gerenciadordememória,E/S,Cache,Objetos,processor
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26. Osdriversdedispositivos
Bibliotecasdeligaçãodinâmica,carregadaspeloexecutivodoNTOS;
Alémdeseremusadosparaimplementarosdriversparahardwareespecíficos,tambémsãousadosparaummecanismogeraldeextensibilidadedomodonúcleo.
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27. Estrutura do Sistema
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28. Inicialização do Windows Vista
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29. Inicialização do Windows Vista
QuandoumPCéligado,umúnicocódigodisponívelestánaformanãovolátilnamemóriadoCMOS,queéinicializadapelofabricantedocomputador.
NamaiorparteelaeinicializadapelaBIOS,quesabesecomunicarcomodispositivopadrãodocomputador.
Sãocarregadosprimeiroospequenosprogramasdeinicialização(bootstrap)encontradosnoiniciodaspartiçõesdodisco.
Essesprogramasdeinicializaçãosabemondeencontrarasinformaçõessuficientesparaverificaroestadodosistema.
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30. Inicialização do Windows Vista
Verificaoestadodosistema:suspenso,hibernadooudesligado;
HibernadoouSuspenso–CarregaeexecutaoWindResume.exe;
Desligado–CarregaeexecutaoWindoLoad.exe;
Lidacomproblemascomunsqueousuárioencontraquandoainicializaçãofalha.
Hásuporteparaignorarmudançasrecenteserealizarainicializaçãoparaultimaconfiguraçãoseguradosistema.;
Incluemainicializaçãosegura,quedesligamuitodosdriversopcionais;
Consolederecuperação,quedisparaumajaneladelinhadecomandocmd.exe;
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31. Inicialização do Windows Vista
GerenciadordeObjetos
OcomponentemaisimportantenoexecutivodoWindows, eleforneceumainterfaceconsistenteeuniformeparagerenciarosrecursosdesistemaeestruturasdedados;
Essauniformidadedogerenciadordeobjetosfazcomquetodososobjetosusemomesmomecanismoparacomosãocriados,destruídos;
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32. Inicialização do Windows Vista
GerenciadordeObjetos
Quandoosistemareinicializa,todososobjetossãoperdidos;
Quandoumobjetonãoémaisnecessário,eledeveserremovidoesuamemoriaeendereçosdevemserdevolvidosaosistema;
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33. Inicialização do Windows Vista
OWindowsusamanipuladoresparafazerreferênciaaobjetosdomodonúcleo.
Essesmanipuladoressãoorganizadosemtabelas;
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34. Registro do Windows
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35. Sistema de arquivos
OSistemadearquivosdoWindowséchamadoderegistroéorganizadoemvolumesseparados,chamadosdecolmeias.
QuandooWindowséinicializado,umacolmeiaemparticular, chamadaSYSTEMécarregadanamemória;
WindowsmantémumagrandequantidadedeinformaçãocrucialnacolmeiaSYSTEM,porexemplo:informaçõessobrequaisdriversutilizaremquaisdispositivos,qualsoftwareexecutarprimeiroetc.
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36. Sistema de arquivos
Antesdaintroduçãoderegistros,asinformaçõesdeconfiguraçãonoWindowserammantidasemcentenasdearquivos.iniespalhadospelodisco.
Oregistroreúneessesarquivosemumarmazenamentocentral,queficadisponívelnoprocessodeinicializaçãodosistema.
Osregistros,entretanto,tornaram-sedesorganizados, conformeoWindowsevolui.
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37. Sistema de arquivos
Paraexploraroregistro,oWindowstemumprogramadeGUIchamadoderegedit,quepermitequeseabrameexploremosdiretórios(chaves)eitensdedados.
Quandoosistemaédesligado,amaioriadasinformaçõesdoregistroéarmazenadaemdisconascolmeias.
Backupssãofeitosautomaticamenteparaimpediracorrupçãonaeventualidadedeumtravamentodosistema.
Aperdadoregistroimplicanareinstalaçãodetodosossoftwaresdosistema.
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38. As colmeias do registro no Windows vista
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39. Processos e threads no Windows Vista
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40. Processos
Processossãocriadosporobjetosdeseção,cadaumdosquaisdescreveumobjetodememóriaapoiadoemumarquivodedisco;
O Windows agrupa processos em tarefas;
Apropriedademaissignificativadastarefasparaogerenciamentoderecursoséque,umavezqueumprocessoestejaemumatarefa,todososthreadsdosprocessosqueesseprocessocriatambémestaránatarefa;
Um processo deve estar somente em uma tarefa;
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41. Processos
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42. Threads
OsthreadsformaabasedoescalonamentodeCPU;
Cadathreadtemumidentificador,queéobtidodomesmoespaçoqueosidentificadoresdeprocesso;
Qualquerthreadécapazdeacessartodososobjetosquepertencemaseuprocesso;
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43. Threads
Umthreadnormalmenteéexecutadonomodousuário,masquandoelefazumachamadadesistema,mudaparaomodonúcleoecontinuaaserexecutadocomoomesmothreadcomasmesmaspropriedadeselimitesquetinhanomodousuário.
Cadathreadtemduaspilhas–Umaparaomodousuárioeoutraparaomodonúcleo;
OsvaloresdosregistrosdomodousuáriosãosalvosemumaestruturachamadadedadosContext;
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44. Comunicação entre processos
Osthreadspodemsecomunicardemuitasmaneiras,entreelas:
Mailslots-Permitemqueoprocessoemissordifundaumamensagemparadiversosreceptores,emvezdeapenasum.
Soquetes-Conectamprocessosdemáquinasdiferentes;
Chamadasdeprocedimentosremotas-PermitequeumprocessoAfaçacomqueumprocessoBchameumprocedimentonoespaçodeendereçamentodeBapedidodeAeretorneoresultadoparaA;
Éaperfeiçoadoparacomunicaçõesentreprocessosnamáquinalocalenãooperaemrede;
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45. Sincronizaçãode processos
Osprocessostambémpodemusarváriostiposdeobjetosdesincronização;
Semáforos-Atuamcomocontadordethreadsqueacessamorecurso;
Mutexes-Forneceexclusãomútuadethreads;
Eventos–Responsáveispornotificarosthreadsqueestãoemestadodeespera;
RegiõesCriticas–Guardamthreadsdeprioridadealtaquenãopodemserinterrompidas;
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46. Escalonamento
Othreadatualmenteemexecuçãobloqueiaemumsemáforo, mutex,evento,E/S;
OcódigodoescalonadoréexecutadoparaqueescolhaseusucessorecarregueCONTEXTparainicializarsuaexecução;
Elesinalizaumobjeto(Porexemplo,fazcomquealguémeventosejasinalizado);
Depoisqueelesinalizaoobjeto,oescalonadordeveserexecutadoparaverificarseoresultadodesuaaçãoliberouumthreaddeprioridademaisaltaequeesteja,agora,livreparaexecutar.
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47. Escalonamento
O quantum do thread em execução expira
Othreadexecutaocódigodoescalonadorparaverificarqueméopróximoaexecutar;
Uma operação de entrada e saída
Nestecasooescalonadorverificaseessethreaddeveriacausarpreempçãonothreademexecução.
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48. Gerenciamento de Memória
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49. 49
Gerenciamento de Memoria Virtual
OWindowsVistatemumsistemadememóriavirtualextremamentesofisticado.EledispõedediversasfunçõesWin32parausaramemóriavirtual,implementadaspelogerenciadordememória.

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Memoria Virtual
Máquinasx64funcionamnomodo64bits
Podemtemendereçosde32ou64bits.
Osendereços32bitssãoutilizadoscomosprocessosemexecuçãocomWOW64paracompatibilidadecom32bits.
Processos32bitspodemobterespaçosdeendereçamentode4GB.
Tantonasmaquinasx86quantonasx64,oespaçodeendereçamentoépaginadosobdemanda,comtamanhodepaginafixode4kb.
Emalgunscasos,sãousadaspaginasde4mb.

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Os 64 kbdo topo e da base não estão mapeados, visando auxiliar a identificação de erros de programas, causando um desvio em vez de gerar uma leitura de lixo ou escrita em um local incorreto
Nos 2GB que se seguem, vem o código e os dados privados do usuário.
Memoria Virtual

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Memoria Virtual
Omotivoparaocompartilhamentodamemoriavirtualdoprocessocomonúcleoéque,aofazerumachamadadesistema,othreaddesviaocontroleparaomodonúcleoeocontinuaexecutandosemalteraromapadamemoria.Tudooqueprecisaserfeitoéalternarparaapilhadonúcleodotread.
Comoaspaginasdoprocessodomodousuárioaindaestãoacessíveis,ocódigodomodonúcleoconseguelerparamentoseacessarbuffersemterdeirevirateosespaçosdeendereçamentoouterdetemporariamenteduplicaromapadepaginasnosdoisespaços.
Comissosetemmenosespaçoprivadodeendereçamentoporprocessoseretornomaisrápidodechamadasdesistema.

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Alocação de endereço virtual
Aspaginaspodemestarem3estados:Inválida,ReservadaouComprometida.
Invalida:Nãoestáatualmentemapeadaparaumobjetodeseçãodememória.
Comprometida:Ocódigoouosdadosestãomapeadosemumapaginavirtual.
Reservada:Sãoinválidosmascomaparticularidadedequeosendereçosvirtuaisnuncaserãoalocadospelogerenciadordememoriaparanenhumoutroproposito.Elagarantequeapilhaaumenteateseutamanhamáximosemcorreroriscodequealgumaspaginascontiguasdoespaçodeendereçamentovirtualnecessárioapilhasejamliberadasparaoutrofim

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Arquivo de Paginas
OWindowsusaumaestratégiaJust-In-Time.
Aspaginassãocomprometidaseacompanhadasdoarquivodepaginas.
Nãorecebemespaçonessearquivoaomenosqueprecisemvoltarparaodisco.
Nenhumespaçodediscoéalocadoparaaspaginasquenãoprecisamsairdamemória.
Seamemóriavirtualtotalemenorqueamemóriafísicadisponível,nãohánecessidadesdeumarquivodepaginas.

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Arquivo de Paginas
Comaestratégiadepréalocação,todaamemóriavirtualdosistemautilizadaparaoarmazenamentodearquivosprivadosficalimitadaaotamanhodosarquivosdaspaginas.ComaalocaçãoJustintimeelapodesertãograndequandootamanhodosarquivosdepaginasedamemóriafísica.
Comparandoosdiscoscadavezmaioresemaisbaratos, comamemóriafísica,aseconomiasdeespaçonãosãotãosignificativasquantoapossibilidadedemelhorardesempenho.

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Chamadas de sistema para gerenciamento de memoria
A API Win32 contem diversas funções que permitem a um processo gerenciar explicitamente sua memoria virtual.

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Implementação do gerenciamento de memoria
Naplataformax86,oWindowsVistasuporta,porprocesso,umúnicoespaçodeendereçamentolinearde4GBcompaginassobdemanda.Ostamanhosdaspaginaspodemserqualquerpotenciade2até64KB.NoPentium,porexemplo,estáfixadoem4KB.
Alémdissoosistemapodeusarpaginasde4MBparaaumentaraeficiênciadaTLB(TabeladeTraduçãoRápida),melhorandonataxadeacessoenareduçãodonumerodevezesqueatabeladepaginasprecisaservarrida.
Ogerenciadordememoriasepreocupaexclusivamentecomosprocessos,poissãoosprocessosquepossuemoespaçodeendereçamento.

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Tratamento de Falta de Paginas
Faltasdepáginapodemocorrerquando:
1.Páginareferenciadanãoestácomprometida
2.Ocorreumaviolaçãodeproteção
3.Apáginacompartilhadadotipocopiarseescrita
estavaparasermodificada.
4.Apilhaprecisacrescer.
5.Apáginareferenciadaestácomprometida,mas
nãoestámapeada

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Tratamento de Falta de Paginas
1ºe2ºcaso:Sãoerrosdeprogramação,causadoquandoumprogramatentautilizarumendereçoparaoqualnãosesupõeexistirummapeamentoválidooutentaexecutarumaoperaçãoinválida.
3ºcaso:Ocorrequandoháumatentativadeescritaemumapáginadesomenteleitura.
4ºcaso:Ocorrequandoumthreadcolocaumvalornapilhaereferenciaumapáginaqueaindanãofoialocada.
5ºcaso:Tem-seumafaltadepáginanormal,ouseja,apáginareferenciadaestácomprometidamasnãoestámapeada.

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Tratamento de Falta de Paginas
Quandoogerenciadordememóriaconseguesatisfazerumafaltadepáginasemanecessidadedelê-lanodisco, afaltaéclassificadacomofaltaaparente.Sefornecessáriaaleituranodiscoentãoéumafaltaestrita. Faltasaparentessãomuitomaisbaratasecausammenosimpactonodesempenhodaaplicação.
Quandoumapáginafísicanãoestámaismapeadapelatabeladepáginasdenenhumprocesso,elaécolocadaemumalistalivre,modificadaouemespera

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Tratamento de Falta de Paginas
Páginasquenuncamaisserãonecessáriassãoautomaticamenteliberadas.
Páginasquepodemcausarnovasfaltasvãoparaalistademodificadasouparaalistadeespera.
Aspáginasnalistademodificadasserãoescritasnodiscoeentãomovidasparaalistadeespera.

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O Algoritmo de substituição de paginas
Quandoapoucapáginadememóriafísicalivre,éremovidopelogerenciadordememória,páginasdosprocessosnomodousuárioemodonúcleo,comoobjetivodemanteraspáginasvirtuaismaisimportantesnamemóriaeasoutrasnodisco.
Aspáginasmaisimportantessãodefinidaspelousoacentuadodoconjuntodetrabalho.Oconjuntodetrabalhoconsistenaspáginasmapeadasqueestãonamemóriaequepodemserreferenciadassemumafaltadepágina.
Cadaconjuntodetrabalhopossuidoisparâmetros:
-tamanhomínimoetamanhomáximodepáginasnamemória

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O Algoritmo de substituição de paginas
Existem três níveis de atividade para o gerenciador do conjunto de trabalho:
Muitamemóriadisponível:Varreaspáginasreinicializandoosbitsdeacessoeutilizandoseusvalorespararepresentaraidadedecadapágina.
Amemóriaestádiminuindo:Paradeadicionarpáginasaoconjuntodetrabalhoecomeçaasubstituiraspáginasmaisantigas.
Amemóriaestábaixa:Removeaspáginasmaisantigas,diminuindoosconjuntosdetrabalhoparaqueelesfiquemabaixodovalormínimo.
Alémdalistadelivres,deesperaealistademodificadas,existealistadepáginaslivresqueforamzeradaselistaquearmazenaaspáginasqueforamidentificadascomocontendoerrosdehardware.

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Gerenciador de memoria física
Osistemafrequentementeprecisadepaginasquesomentecontenhamzeros.Quandonovaspaginassãoentreguesaosprocessos,ouquandoaultimapaginaparcialnofinaldeumarquivoélida,umapaginazeradaénecessária.
Muitotempoégastonaescritadeumapaginacomzeros,portantoémelhorutilizarumathreaddebaixaprioridadeecriarpaginaszeradasnosegundoplano.
Páginassãoreferenciadasporumaentradaválidadeumatabeladepáginasouestãoporumadascincolistascitadas.
Entradaspossuemtamanhofixo,masdiferentesformatossãoutilizadosparatiposdeentradadistintos.
Entradasválidasmantêmoestadodapáginaeumcontadorqueinformaquantastabelasdepáginasapontamparaapágina.

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Gerenciador de memoria física
Aspáginasdeumconjuntodetrabalhoinformamquaisentradasasreferenciam.
Amovimentaçãodaspáginaspelosconjuntosdetrabalhoeasdiferenteslistaséfeitapelogerenciadordeconjuntosdetrabalhoeoutrosthreadsdosistema.
Ogerenciamentodememóriaéumsubsistemaquetentaserauto-ajustávelaomáximo,mashátambémparâmetrosqueosadministradorespodemajustarparaatuarnodesempenhodosistema.

66. CachingnoWindowsVista
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Cachingno Windows Vista
AcachedoWindowsaumentaodesempenhodesistemasdearquivosmantendonamemóriaasregiõesrecenteefrequentementeutilizadasdosarquivos.
Regiõesdearquivosarmazenadasemcachesãochamadasdevisões(views).
Ogerenciamentorealdamemóriafísicanacacheéfeitopelogerenciadordememória.
Ogerenciadordecacheadministraousodosendereçosvirtuaisdonúcleoparavisões,organizaparaqueogerenciadordememóriamantenhaaspáginasdacachenamemóriafísicaeofereceinterfacesparaosistemadearquivos.
OsrecursosdogerenciadordecachenoWindowssãocompartilhadoscomtodosossistemasdearquivos.

68. 68
Cachingno Windows Vista
Cachingvirtualéconvenienteporqueossistemasdearquivosnãoprecisamprimeirotraduziraspartesdoarquivoemnúmerosdeblocosfísicos,atraduçãoéfeitaquandoogerenciadordememóriachamaosistemadearquivosparaacessarapáginanodisco.

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Cachingno Windows Vista
OWindowsVistaintroduziuumaformacompletamentenovadecachingnosistema, denominadaReadyBoost.OsusuáriospodemconectarumamemoriaflashaUSBouaoutrasportaseconseguirqueosistemaoperacionalutilizeessamemoriacomoumacachedosistema.

70. 70
Entrada e Saída no Windows Vista
OsobjetivosdogerenciadordeE/SdoWindowssãofornecerumaestruturafundamentalextensíveleflexívelparalidar,demodoeficiente,comumagrandevariedadededispositivoseserviçosdeE/S,suportaradescobertaautomáticadeperiféricos(plug-and-play)efazerainstalaçãodeseusdriverserealizarogerenciamentodeenergiadosdispositivosedaCPU.

71. 71
Conceitos fundamentais
OgerenciadordeE/SéligadointimamentecomogerenciadorderecursosPlug-and-play.
NoWindows,todosossistemasdearquivos,filtrosanti-vírus,gerenciadoresdevolume,pilhasdeprotocoloderedeeatéserviçosdonúcleoquenãotemhardwareassociadosãoimplementadosusando-sedriversdeE/S.
UmacaracterísticainteressantedoWindowséosuporteadiscosdinâmicos,quepodemcobrirváriaspartiçõeseatemesmováriosdiscospodendoserconfiguradosemtemporeal,semnemmesmoterdereinicializar.
DasuporteàE/Sassíncrona.ÉpossívelqueumthreadcomeceumaoperaçãodeE/SeentãocontinuesendoexecutadoemparalelocomaoperaçãodeE/S.

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Chamadas API de entrada e saída
AschamadasAPIdesistemafornecidaspelogerenciadordeE/Snãosãomuitodiferentesdasoferecidaspelasmaioriadossistemasoperacionais.Asoperaçõesbásicassãoopen,read,write,ioctleclose,mastambémháoutrosrecursosprontosparausarasoperaçõesdeenergia,operaçõesparaconfiguraçãodeparâmetro, descargadebuffersdosistemaetc.

73. 73
Chamadas API de entrada e saída

74. 74
Implementação de E/S
OsistemaeE/SdoWindowsconsistedeserviçosplug- and-play,ogerenciadordeenergia,ogerenciadordeE/Seomodelodedriverdedispositivo.
Driversdedispositivos:
ParagarantirqueosdriversdedispositivosfuncionembemcomorestodoWindows,aMicrosoftdefiniuoWDM(modelodedriversdoWindows),aoqual,foiprojetadoparafuncionarcomasdiferenteversõesdoWindows,permitindoquedriversescritoscomcautelafossemcompatíveiscomossistemas

75. 75
Drivers de dispositivos
UmdrivernoWindowsVistaécapazdefazertodootrabalhosozinho.Poroutrolado,osdriverspodemserempilhados,oquesignificaqueumarequisiçãopodepassarporumasequenciadedrivers,cadaumfazendoumapartedotrabalho.

76. 76
Drivers de dispositivos
OsDriversdedispositivosdomodonúcleosãoumproblemagraveparaaestabilidadeeconfiabilidadedoWindows,poisamaiorpartedasfalhasdonúcleonoWindowssedeveaoserrosdosdriversdedispositivos.
Comoosdriversdedispositivosdomodonúcleodividemomesmoespaçodeendereçamentocomascamadasdonúcleoeexecutiva,errosnosdriverspodemcorromperasestruturasdedadosdosistema.

77. 77
Gerenciador de energia
OGerenciadordeenergiacontrolaautilizaçãodeenergiaemtodoosistema.
Historicamente,ogerenciamentodeconsumodeenergiaconsistiaemdesligarateladomonitorepararogirodasunidadesdedisco.
Recursosdegerencialmentedeenergiamaisnovosincluemareduçãodeconsumodeenergiadoscomponentesquandoosistemanãoestaemuso.

78. 78
Gerenciador de energia
OWindowsdasuporteaumamodoespecialdedesligamentochamadohibernação,quecopiatodaamemoriafísicaparaodiscoe,então,reduzoconsumodeenergiaaumaminúsculofluxo.
Umaalternativaahibernaçãoéummodochamadomododeespera,noqualogerenciadordeenergiareduzosistemainteiroparaomenorestadodeenergiapossível.

79. 79
O sistema de arquivos NT do Windows
OWindowsVistadásuporteaváriossistemasdearquivos(FAT- 16,FAT-32,NTFS)
FAT-16éusandonoantigosistemadearquivosdoMS-DOS, queusaendereçosdediscode16bits,oqueolimitaapartiçãodediscoa2GB.
OFAT-32usaendereçosde32bitsesuportapartiçõesdediscodeate2TB.NãohásegurançanoFAT-32,ehojeelesóéusadoemmídiasportáteis.
ONTFS(sistemadearquivosdoNT)usaendereçosdediscode64bitsepodesuportapartiçõesdediscodeate2^64byts.

80. 80
Sistema de Arquivo NTFS
NomesdearquivosindividuaisnoNTFSsãolimitadosa255caracteres
Caminhoscompletossãolimitadosem32.767caracteres.
NomesdearquivosemUnicode(qualquerlíngua)
ONTFSécasesensitive.
AAPIdoWin32nãodasuportecompletoparanomesdearquivosenuncaparaosnomesdediretórios.
ONTFSéumsistemadearquivoshierárquico,similaraosistemadearquivosdoUNIX.OSeparadorentrenomesdecomponentesé“”,emdezde“/”,quefoiherdadodoMS-DOS.
SuporteaLinksSimbólicossurgiunoWindowsVista

81. 81
Sistema de Arquivo NTFS
ONTFSdefine13atributos.Cadacabeçalhoidentificaoatributoeinformaotamanhoealocalizaçãodocampodevalor.

82. 82
Compressão de arquivos
ONTFSsuportaacompressãotransparentedearquivos. Umarquivopodesercriadoemmodocomprimido,oquesignificaqueoNTFStentacomprimirautomaticamenteosblocoquandoelessãoescritosedescomprimi-losautomaticamentequandosãolidos

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Criptografia de arquivos
Oscomputadoressãousados,atualmente,paraarmazenartodotipodedadossensíveis,entreosquaisplanosdeincorporações,informaçãosobretributosecartasdeamor, enfim,informaçõescujosdonosnãoasqueremverreveladasaqualquerum.
OWindowsresolveessesproblemasdisponibilizandoumaopçãoparacriptografasarquivos,dessemodo,mesmoqueocomputadorsejaroubado,osarquivosserãoilegíveis.
OsprocessosdecriptografasedecriptaremsinãosãofeitospeloNTFS,masporumdriverchamadoEFS(sistemadecriptografiadearquivos).

84. 84
Segurança no Windows Vista
Orginalmente,oNTfoiprojetadoparacumprirasdeterminaçõesdesegurançaC2doDepartamentodeDefesadosEstadosUnidos.Essepadrãoexigequeossistemasoperacionaistenhacertaspropriedadesparaseremclassificadoscomosegurososuficienteparacertostiposdeatividadesmilitares.

85. 85
Segurança no Windows Vista
EmboraoWindowsVistanãotenhasidoespecificamenteprojetadoparacumprimentodasdeterminaçõesC2,eleherdavariasdaspropriedadesdesegurançadoNT.Entreelas,estão:
Autenticaçãoseguracommedidascontratrapaças
Controlesdeacessodiscricionário
Controledeacessoprivilegiado

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Segurança no Windows Vista
Acessoseguroaosistemasignificaqueoadministradordosistemapodeexigirquetodososusuáriostenhamumasenhaparaseconectarem
OsControlesdeacessosdiscricionáriopermitemaodonodeumarquivooudeoutroobjetodizerquempodeusa-loedequemodo.
Oscontrolesdeacessosprivilegiadospermitemqueoadministradordosistemaignoreoscontrolesdeacessosdiscricionáriosquandonecessários

87. 87
Conceitos Fundamentais
Todousuário(egrupodeusuário)doWindowsVistaéidentificadoporumSID(identificadordesegurança).
OsSIDssãonúmerosbinárioscomumpequenocabeçalhoseguidoporumcomponentelongoealeatório.AintençãoéquecadaSIDsejaúnicoemtodoomundo.
CadaprocessotemumafichadeacessoqueespecificaumSIDeoutraspropriedades.Essafichaéatribuídanomomentodeacessoaosistema.

88. 88
Estrutura de uma ficha de acesso
Cabeçalho:Contemalgumasinformaçõesadministrativas.
Validade:Indicaquandoaficadeixadeservalida.
Grupo:Especificamosgruposaosquaisoprocessopertence.
CACLinicial:éalistadecontroledeacessoatribuídaaosabjetoscriadospeloprocesso.
SIDdousuário:Indicaquempossuioprocesso.
SIDsrestritos:Permitirqueprocessosnãoconfiáveisparticipemdetrabalhos.
Privilégios:Dãoaoprocessopoderesespeciais,comoodireitodedesligaramaquinaoudeacessararquivos.
Níveldepersonificação:Éutilizadoparacomunicaçãoentreclienteseservidores.

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Chamadas API de segurança
AmaioriadosmecanismosdecontroledeacessodoWindowsVistaébaseadaemdescritoresdesegurança. Opadrãousualéque,quandoumprocessocriaumobjeto,eleforneceumdescritordesegurança.Essedescritordesegurançatorna-se,então,odescritordesegurançaassociadoaoobjeto.Senenhumdescritordesegurançaforfornecidonachamadadecriaçãodoobjeto,seráusadoaconfiguraçãopadrãodesegurança.

90. 90
Chamadas API de segurança
Paracriarumdescritordesegurança,primeirodeveseralocadasuamemoriaeentãoeentãoexecutarumasequenciadefunçõesdaAPIdoWin32

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UAC(Controle de conta do usuário)
CriadoparatrataroproblemacrônicodoWindowsemquemuitosusuáriosseconectamcomoadministradores.
Seradministradorotempotodoéalgoperigosonãosomenteporqueoserrosdousuáriopodemdanificarosistema,mastambémporque,seousuárioforenganadoouatacadoeexecutarcódigoqueestejatentandocomprometerosistema,ocódigoteráacessoadministrativoepodeenterrar-sebemfundonosistema.

92. 92
UAC(Controle de conta do usuário)
ComaUAC,seocorreumatentativadeexecuçãodeumaoperaçãoquedemandapermissõesdeadministrador,osistemacriaumdesktopespecialeassumeocontroleparaquesomenteentradasdousuáriopossamautorizaroacesso.
Algunsataquesconseguemdestruirosdadosdousuário. Entretanto,oUACrealmenteajudaaimpedircertostiposdeataques

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