Recurso do Sistema:^{(System Resource:)} Ser engenhoso é uma característica universalmente atraente, o que não é igual a ter muitos recursos à disposição, mas a capacidade de maximizar o potencial ou os recursos escassos disponíveis a qualquer momento. Isso não é verdade apenas no mundo real, mas também no hardware e no software que usamos no nosso dia a dia. Para colocar as coisas em perspectiva, mesmo que os veículos orientados para o desempenho sejam desejados, fantasiados e desejados por muitos, nem todos acabarão comprando um carro esportivo ou uma moto esportiva, mesmo que tenham os meios para isso, se você perguntar à maioria das pessoas por que eles não comprou tal veículo sua resposta seria “não é prático”.

Agora, o que isso significa é que, mesmo como sociedade, nossas escolhas se inclinam para a eficiência. Os veículos com maior apelo de massa não são extremamente atraentes, mas o que oferecem é eficiência em termos de custo, economia de combustível e manutenção. Portanto, simplesmente ter o hardware mais caro não será suficiente se consumir muito poder apenas editar uma planilha simples que também pode ser feita em um smartphone hoje em dia ou simplesmente instalar o jogo ou software mais caro também não funcionará se ele congela assim que o abrimos. A resposta para o que torna algo eficiente é a capacidade de gerenciar os recursos disponíveis de uma maneira muito inteligente que nos dá o máximo desempenho com o menor gasto de energia e recursos.

O que é um recurso do sistema?^{(What is a system resource?)}

Uma definição curta e nítida disso seria a capacidade do sistema operacional de executar com eficiência as tarefas solicitadas pelo usuário, utilizando todo o hardware e software da melhor maneira possível.

Devido aos rápidos avanços na tecnologia, a definição de um sistema de computador foi além de uma caixa com algumas luzes piscantes que possuem teclado, tela e mouse conectados a ela. Smartphones, laptops, tablets, computadores de placa única, etc. mudaram completamente a ideia de um computador. Mas, a tecnologia fundamental subjacente que alimenta todas essas maravilhas modernas permaneceu praticamente a mesma. Algo que também não mudará tão cedo.

Vamos nos aprofundar em como um recurso do sistema funciona? Assim^(Just) como qualquer recurso, no momento em que ligamos nosso computador, ele verifica e valida todos os componentes de hardware existentes^{(hardware components)} conectados a ele, que são registrados no Registro do Windows^{(Windows Registry)} . Aqui, estão presentes as informações sobre as capacidades e todo o espaço livre, quantidade de RAM , mídia de armazenamento externo, etc.

Junto com isso, o sistema operacional também inicia os serviços e processos em segundo plano. Este é o primeiro uso imediato dos recursos disponíveis. Por exemplo, se tivermos instalado um programa antivírus ou qualquer software que precise ser atualizado regularmente. Esses serviços começam assim que ligamos o PC e começam a atualizar ou escanear arquivos em segundo plano para, é claro, nos proteger e nos manter atualizados.

Uma solicitação de recurso pode ser um serviço que um aplicativo, bem como o sistema, precisa ou para que programas sejam executados mediante solicitação do usuário. Então, no momento em que abrimos um programa, ele vai checando todos os recursos disponíveis para rodar. Ao verificar se todos os requisitos são atendidos, o programa funciona conforme o esperado. No entanto, quando o requisito não é atendido, o sistema operacional verifica quais aplicativos estão consumindo esse recurso assustador e tenta encerrá-lo.

Idealmente, quando um aplicativo solicita qualquer recurso, ele precisa devolvê-lo, mas, na maioria das vezes, os aplicativos que solicitaram recursos específicos acabam não fornecendo o recurso solicitado ao concluir a tarefa. É por isso que às vezes nosso aplicativo ou sistema congela porque algum outro serviço ou aplicativo está tirando o recurso necessário para que ele seja executado em segundo plano. Isso ocorre porque todos os nossos sistemas vêm com uma quantidade limitada de recursos. Portanto, gerenciá-lo é de suma importância.

Diferentes tipos de recursos do sistema

Um recurso do sistema^(System) é usado por hardware ou software para se comunicar entre si. Quando o software deseja enviar dados para um dispositivo, como quando você deseja salvar um arquivo em um disco rígido ou quando o hardware precisa de atenção, como quando pressionamos uma tecla no teclado.

Existem quatro tipos de recursos do sistema que encontraremos durante a operação do sistema, são eles:

• Canais de acesso direto à memória (DMA)
• Linhas de solicitação de interrupção (IRQ)
• Endereços de entrada e saída
• Endereços de memória

Quando pressionamos uma tecla no teclado, o teclado quer informar à CPU que uma tecla foi pressionada, mas como a CPU já está ocupada executando algum outro processo, agora podemos pará-la até que ela conclua a tarefa em questão.

Para resolver isso, tivemos que implementar algo chamado linhas de solicitação de interrupção (IRQ)^{(interrupt request lines (IRQ))} , ele faz exatamente o que parece interromper a CPU e informa à CPU que há uma nova solicitação que surgiu, digamos, do teclado, então o teclado coloca uma tensão na linha IRQ atribuída a ele. Essa tensão serve como um sinal para a CPU de que existe um dispositivo que possui uma solicitação que precisa ser processada.

Um sistema operacional se relaciona com a memória como uma longa lista de células que ele pode usar para armazenar dados e instruções, algo como uma planilha unidimensional. Pense^(Think) em um endereço de memória como um número de assento em um teatro, cada assento recebe um número, independentemente de alguém estar sentado nele ou não. A pessoa sentada em um assento pode ser algum tipo de dado ou instrução. O sistema operacional não se refere à pessoa pelo nome, mas apenas pelo número do assento. Por exemplo, o sistema operacional pode dizer que deseja imprimir dados no endereço de memória 500. Esses endereços geralmente são exibidos na tela como um número hexadecimal no formato de deslocamento de segmento.

Endereços de entrada-saída^{(Input-output)} que também são simplesmente chamados de portas, a CPU pode usar para acessar dispositivos de hardware da mesma forma que usa endereços de memória para acessar a memória física. O barramento de endereços na placa-mãe^{(address bus on the motherboard)} às vezes carrega endereços de memória e às vezes carrega endereços de entrada-saída.

Se o barramento de endereço foi configurado para transportar endereços de entrada e saída, cada dispositivo de hardware escuta esse barramento. Por exemplo, se a CPU deseja se comunicar com o teclado, ela colocará o endereço de entrada-saída^{(Input-Output)} do teclado no barramento de endereços.

Uma vez que o endereço é colocado, a CPU anuncia o endereço para todos os dispositivos de entrada-saída^{(Input-Output)} que estão na linha de endereço. Agora todos os controladores de entrada-saída escutam seu endereço, o controlador de disco rígido diz que não é meu endereço, o controlador de disquete diz que não é meu endereço, mas o controlador de teclado^(keyboard) diz que é meu, eu responderei. Então, é assim que o teclado^(keyboard) acaba interagindo com o processador quando uma tecla é pressionada. Outra maneira de pensar sobre a maneira como funcionam é que as linhas de endereço de entrada e saída no barramento funcionam como uma linha telefônica antiga – ^{(Input-Output)}todos os^(All) dispositivos ouvem os endereços, mas apenas um responde no final.

Outro recurso do sistema usado por hardware e software é um canal de acesso direto à memória^{(Direct Memory Access)} ( DMA ). Este é um método de atalho que permite que um dispositivo de entrada-saída envie dados diretamente para a memória ignorando completamente a CPU . Alguns dispositivos, como a impressora, são projetados para usar canais DMA e outros, como o mouse, não. Os canais DMA^(DMA) não são tão populares quanto antes, porque seu design os torna muito mais lentos do que os métodos mais recentes. No entanto, dispositivos mais lentos, como unidades de disquete, placas de som e unidades de fita, ainda podem usar canais DMA .

Então, basicamente, os dispositivos de hardware chamam a atenção da CPU usando solicitações de ^(Requests)interrupção^(Interrupt) . O software chama o hardware pelo endereço de entrada-saída do dispositivo de hardware. O software analisa uma memória como um dispositivo de hardware e a chama com um endereço de memória. Os canais DMA^(DMA) passam dados entre os dispositivos de hardware e a memória.

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Então, é assim que o hardware se comunica com o software para alocar e gerenciar os recursos do sistema com eficiência.

Quais são os erros que podem ocorrer nos recursos do ^(Resources)sistema^(System) ?

Erros de recursos do sistema^(System) , eles são os piores. Um momento em que estamos usando o computador tudo está indo bem, basta um programa faminto por recursos, clique duas vezes nesse ícone e diga adeus a um sistema que funciona. Mas por que isso é uma programação ruim, possivelmente, mas fica ainda mais complicado porque isso acontece mesmo nos sistemas operacionais modernos. Qualquer programa executado precisa informar ao sistema operacional qual a quantidade de recursos que ele pode precisar para ser executado e especificar por quanto tempo pode precisar desse recurso. Às vezes, isso pode não ser possível devido à natureza do processo que o programa executa. Isso é chamado de vazamento de memória^{(memory leak)} . No entanto, o programa deve devolver a memória ou o recurso do sistema solicitado anteriormente.

E quando isso não acontece, podemos ver erros como:

• " Seu computador está com pouca memória^{(Your computer is low on memory)} "
• “ O sistema^(System) está perigosamente com poucos recursos”
• “ Existem recursos de sistema insuficientes^{(Insufficient)} para concluir o serviço solicitado”

E mais.

Como podemos corrigir erros de recursos do sistema ?^{(System Resource)}

Uma combinação de 3 teclas mágicas 'Alt' + 'Del' + 'Ctrl', isso deve ser um grampo para quem enfrenta um congelamento frequente do sistema. Pressionar isso nos leva diretamente ao Gerenciador de Tarefas^{(Task Manager)} . Isso nos permite visualizar todos os recursos do sistema utilizados por vários programas e serviços.

Na maioria das vezes, poderíamos descobrir qual aplicativo ou programa está consumindo muita memória ou fazendo uma grande quantidade de leituras e gravações de disco. Ao localizar isso com sucesso, poderemos recuperar o recurso perdido do sistema, encerrando o aplicativo problemático completamente ou desinstalando o programa. Se não for qualquer programa, seria benéfico pesquisarmos na seção de serviços do gerenciador de tarefas que revelaria qual serviço está consumindo ou ocupando recursos silenciosamente em segundo plano, roubando esse recurso escasso do sistema.

Existem serviços que iniciam quando o sistema operacional é iniciado, são chamados de programas de inicialização^{(startup programs)} , podemos encontrá-los na seção de inicialização do gerenciador de tarefas. A beleza desta seção é que não precisamos fazer uma busca manual para todos os serviços que consomem muitos recursos. Em vez disso, esta seção exibe prontamente os serviços de impacto do sistema com uma classificação de impacto de inicialização. Então, usando isso, podemos determinar quais serviços valem a pena desabilitar.

As etapas acima definitivamente ajudariam se o computador não congelasse completamente ou apenas um determinado aplicativo estivesse congelado. E se todo o sistema estiver completamente congelado? Aqui seríamos renderizados sem outras opções, nenhuma das teclas funciona, pois todo o sistema operacional está congelado devido à indisponibilidade do recurso necessário para que ele seja executado, mas para reiniciar o computador. Isso deve corrigir o problema de congelamento se ele foi causado devido a um mau comportamento ou aplicativo não compatível. Ao detectar qual aplicativo causou isso, podemos prosseguir e desinstalar o aplicativo problemático.

Há momentos em que mesmo as etapas acima não serão de muita utilidade se o sistema continuar travando apesar do procedimento detalhado acima. As chances são de que pode ser um problema relacionado ao hardware. Especialmente, pode ser algum problema com a memória de acesso aleatório (RAM)^{(Random Access Memory (RAM))} , neste caso, teremos que acessar o slot de RAM na placa-mãe do sistema. Se houver dois módulos de RAM , podemos tentar executar o sistema com uma RAM individualmente dos dois, para descobrir qual RAM está com defeito. Se algum problema for detectado com a RAM , a substituição da ^(RAM)RAM defeituosa acabará resolvendo o problema de congelamento causado por poucos recursos do sistema.

Conclusão

Com isso, esperamos que você tenha entendido o que é recurso de sistema, quais são os diferentes tipos de recursos de sistema que existem em qualquer dispositivo de computação, que tipo de erros podemos encontrar em nossas tarefas de computação do dia-a-dia e vários procedimentos que podemos comprometer-se a corrigir os problemas de baixo recurso do sistema com sucesso.

What is a System Resource? | Different Types of System Resources

System Resource: Being resourceful is a universally attractive trait, what resourceful does not equal to is having a lot of resources at one’s disposal but the ability to maximize one’s potential or the scarce resources available to him or her at any given time. This is not only true in the real world but also in hardware as well as the software we have come to use in our day to day life. To put things in perspective, even though performance-oriented vehicles are desired, fantasized, and craved by many not everyone will end up buying a sports car or a sports bike even if they had the means to if you ask most of the people why they did not buy such a vehicle their reply would be “it’s not practical”.

Now, what it means is that even as a society our choices skew towards efficiency. The vehicles that have the highest mass appeal aren’t extremely attractive but what they offer is efficiency in terms of cost, fuel economy and maintenance.  So simply having the most expensive hardware won’t cut it if it draws a lot of power to just edit a simple spreadsheet which can also be done on a smartphone these days or simply installing the most expensive game or software won’t do either if it freezes as soon as we open it. The answer to what makes something efficient is the ability to manage the available resources in a very smart way that gives us the maximum performance for the least amount of energy and resource expenditure.

What is a system resource?

A short and crisp definition of this would be, the ability of the operating system to efficiently carry out the user-requested tasks utilizing all of the hardware and software to the best of its ability.

Due to the rapid advancements in technology the definition of a computer system has moved beyond a box with some blinking lights that have keyboard, screen, and mouse attached to it. Smartphones, laptops, tablets, single board computers, etc. have completely shifted the idea of a computer. But, the underlying fundamental technology that powers all of these modern marvels have largely remained the same. Something which won’t change anytime soon either.

Let’s dig deeper into how does a system resource work? Just like any resource the moment we turn on our computer, it verifies and validates all the current exiting hardware components connected to it, which then gets logged into the Windows Registry. Here, the information on the capacities and all the free space, amount of RAM, external storage media, etc is present.

Along with this, the operating system starts the background services and processes as well. This is the first immediate use of the resources available. For eg., if we have installed an antivirus program or any software that needs updating regularly. These services start right when we turn on the PC, and start updating or scanning files in the background to of course to protect and keep us update.

A resource request can be a service that an application, as well as the system, needs or for programs to run upon user request. So, the moment we open a program, it goes checking for all the resources available for it to run. Upon checking if all the requirements are met the program works just as intended. However, when the requirement is not met, the operating system, checks which apps are hogging on that scare resource and tries to terminate it.

Ideally, when an application requests for any resource, it has to give it back but more often than not, the applications that requested specific resources end up not giving the requested resource upon completing the task. This is why sometimes our application or system freezes because some other service or application is taking away the required resource for it to run in the background. This is because all of our systems come with a limited amount of resources. So, managing it is of prime importance.

Different types of System Resources

A System resource is used by either hardware or software to communicate with each other. When software wants to send data to a device, such as when you want to save a file to a hard drive or when the hardware needs attention, such as when we press a key on the keyboard.

There are four types of system resources we will be encountering while operating the system, they are:

• Direct Memory Access (DMA) channels
• Interrupt request lines (IRQ)
• Input and Output addresses
• Memory addresses

When we press a key on the keyboard, the keyboard wants to inform the CPU that a key has been pressed but since CPU is already busy running some other process there is now we can stop it till it completes the task at hand.

To tackle this we had to implement something called interrupt request lines (IRQ), it does exactly what it sounds like it interrupts the CPU and lets the CPU know that there is a new request that has come up from say the keyboard, so the keyboard places a voltage on the IRQ line assigned to it. This voltage serves as a signal for the CPU that there is a device that has a request which needs processing.

An operating system relates to memory as a long list of cells that it can use to hold data and instructions, somewhat like a one-dimensional spreadsheet. Think of a memory address as a seat number in a theatre, each seat is assigned a number regardless of whether someone is sitting in it or not. The person sitting in a seat could be some kind of data or instruction. The operating system does not refer to the person by the name but only by the seat number. For example, the operating system might say, it wants to print data in memory address 500. These addresses are most often displayed on the screen as a hexadecimal number in the segment offset form.

Input-output addresses which are also simply called ports, the CPU can use to access hardware devices in much the same way it uses memory addresses to access physical memory. The address bus on the motherboard sometimes carries memory addresses and sometimes carries input-output addresses.

If the address bus has been set to carry input-output addresses, then each hardware device listens to this bus. For example, if the CPU wants to communicate with the keyboard, it will place the Input-Output address of the keyboard on the address bus.

Once the address is placed, CPU announces the address to all if the Input-Output devices that are on the address line. Now all input-output controllers listen for their address, hard drive controller says not my address, floppy disk controller says not my address but keyboard controller says its mine, I’ll respond. So, that’s how the keyboard ends up interacting with the processor when a key is pressed. Another way to think about the way work is Input-Output address lines on the bus work much like an old telephone party line – All devices hear the addresses but only one responds ultimately.

Another system resource used by hardware and software is a Direct Memory Access (DMA) channel. This is a shortcut method that lets an input-output device send data directly to memory bypassing the CPU completely. Some devices such as the printer are designed to use DMA channels and others such as the mouse are not. DMA channels are not as popular as they once were this is because their design makes them much slower than newer methods. However, slower devices such as floppy drives, sound cards, and tape drives may still use DMA channels.

So basically hardware devices call the CPU for attention using Interrupt Requests. The software calls hardware by the input-output address of the hardware device. The software looks at a memory as a hardware device and calls it with a memory address. DMA channels pass data back and forth between the hardware devices and memory.

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So, that’s how the hardware communicates with software to allocate and manage system resources efficiently.

What are the errors that can occur in System Resources?

System resource errors, they are the worst. One moment we are using the computer everything is going fine all it takes is one resource-hungry program, double click that icon and say goodbye to a system that works. But why is that though, bad programming possibly but it gets even more tricky because this happens even in the modern operating systems. Any program that gets executed needs to inform the operating system what amount of resources that it may need to run and specify how long it may need that resource. Sometimes, that may not be possible due to the nature of the process the program runs. This is called the memory leak. However, the program is supposed to give back the memory or the system resource that it requested earlier.

And when it doesn’t we may see errors like:

• “Your computer is low on memory“
• “System is dangerously low on resources”
• “Insufficient system resources exist to complete the requested service”

And more.

How can we fix System Resource Errors?

A combination of 3 magical keys ‘Alt’ + ‘Del’ + ‘Ctrl’, this should be a staple for anyone who faces a frequent system freezes. Pressing this takes us directly to the Task Manager. This lets us view all the system resources utilized by various programs and services.

More often than not we would be able to usually find out which application or program is consuming a lot of memory or making a high amount of disk reads and writes. Upon successfully locating this we would be able o take back the lost system resource by either ending the problematic application altogether or by uninstalling the program. If it is not any program it would be beneficial for us to go searching into the services section of the task manager that would reveal which service is consuming or taking up resources silently in he background thus robbing of this scarce system resource.

There are services that start when the operating system starts these are called startup programs, we can find them in the startup section of the task manager. The beauty of this section is that we don’t have to actually do a manual search for all of the resource-hungry services. Instead, this section readily displays the system impacting services with a startup impact rating. So, using this we can determine which services are worth disabling.

The above steps would definitely help if the computer doesn’t fully freeze or just certain application is frozen. What if the whole system is frozen completely? Here we would be rendered with no other options none of the keys are function as all of the operating system is frozen due to unavailability of the required resource for it to run but to restart the computer. This should fix the freezing issue if it was caused due to a misbehaving or non-compatible application. Upon detecting which application caused this we can go ahead and uninstall the problematic application.

There are times that even the above steps won’t be of much use if the system keeps hanging despite the above-detailed procedure. Chances are that it could be a hardware related issue. Especially, it could be some issue with the Random Access Memory (RAM) in this case, we will have to access the RAM slot in the motherboard of the system. If there are two modules of RAM, we can try running the system with one RAM individually of the two, to figure out which RAM is at fault. If any issue is detected with the RAM, replacing the faulty RAM would end up solving the freezing issue caused by low system resources.

Conclusion

With this, we hope you understood what system resource is, what are the different types of system resources that exist in any computing device, what kind of errors we can come across in our day-to-day computing tasks, and various procedures we can undertake to fix the low system resource issues successfully.

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