Sistemas Monolíticos

Agora que você já tem uma ideia do papel do kernel e das chamadas de sistema, podemos descrever alguns tipos de estrutura e mostrar suas principais características.

Como vimos, o sistema operacional é um conjunto de procedimentos que pode ser solicitado através das chamadas de sistema. No modelo monolítico não há estruturação visível, como o próprio nome diz (mono=um). O SO consiste em um único conjunto de procedimentos independentes, que podem chamar uns aos outros e que são combinados em um único programa para formar o kernel (núcleo) do sistema operacional. Fazendo o nosso paralelo com uma casa, um sistema operacional monolítico seria equivalente a uma quitinete – todos os cômodos (procedimentos) são agrupados em um só lugar (programa).

Veja a Figura 4. Pense que tudo aparenta ser muito prático e eficiente. Facilmente podemos retirar utensílios do armário para a mesa e da mesa para a pia. Mas, se pensarmos em modificar o layout do ambiente, ou acrescentar novos utensílios, quais seriam os impactos?

Quando um programa realiza uma chamada de sistema, na verdade ele está solicitando a execução de um dos procedimentos do sistema operacional; assim, dizemos que o computador está saindo do modo usuário para o modo kernel. Essa mudança de estado ocorre de forma automática, sendo realizada pelo hardware quando for acionado pelo mecanismo de chamada de sistema. A partir daí, o controle passa a ser do sistema operacional (veja a Figura 5); obviamente esperamos que ele, como nosso guardião, não cometa erros e nem deixe o sistema num estado inconsistente.

Um programa em execução é chamado de processo, então, durante toda esta disciplina, estaremos mencionando o termo “processo” como referência a um programa em execução. Em um computador que possui um único processador (CPU), o sistema operacional é responsável por gerenciar os processos, ou seja, os vários programas aplicativos em execução, permitindo que eles compartilhem o processador, conforme ilustra a Figura 6.

Isso permite que um único usuário possa colocar diversos programas para serem executados ao mesmo tempo. Por exemplo, é perfeitamente possível para um usuário do Windows escrever uma nota em um processador de texto, ao mesmo tempo em que faz download de um arquivo da internet, visualiza uma foto e manda um e-mail – conforme ilustrado na Figura 7.