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Sistemas Operacionais
Marcelo Sabaris Carballo Pinto
1º- Aula
Introdução
Hardware – Prove recursos para execução de instruções, manipulação de dados Programa de Aplicação – Solução computacional de um problema – Define a utilização dos recursos do sistema• PROBLEMA – O hardware sozinho não oferece um ambiente de utilização simples para resolução computacional de problemas
Introdução
Problema Exemplo
– Considere a implementação de um sistema computacional onde duas entidades (software) produz e consome dados da memória, respectivamente
– Como sincronizar a produção e o consumo
de dados?
Conceito de Sistema Operacional DEFINIÇÕES
1. Conjunto de programas que trabalham de modo cooperativo com o objetivo de prover uma
máquina mais flexível e adequada ao programador do que aquela apresentada pelo hardware
2. A program that controls the execution of application programs
3. An interface between applications and hardware
Conceito de Sistema Operacional 4. Programa que age como um intermediário entre o
usuário de um computador e o hardware deste
computador”.
Definições
– Alocador de Recursos
• Gerencia e aloca recursos aos “usuários”
– Programa de controle
• Controla a execução de programas do usuário e operações de dispositivos de E/S
- Kernel • O núcleo do sistema operacional. O kernel
administra os recursos do computador dividindo-os entre os vários processos que o requisitam. Gerencia e controla o acesso ao sistema de arquivos, a memória, a tabela de processos e o acesso aos dispositivos e periféricos, entre outras atribuições. É a cabeça do sistema operacional. O kernel do Linux é aberto para que todos os usuários possam alterá-lo e melhorá-lo, ao contrário do Windows onde o kernel não está aberto.
Função do Sistema Operacional
– Oferecer uma interface simplificada do
sistema computacional para o usuário Fornece abstrações simplificadas Exemplo: Arquivos no Windows
– Gerenciar os recursos do hardware Define, aplica e supervisiona políticas de acesso e
utilização dos recursos Exemplo: Gerência do espaço de endereçamento
Conceito de Sistemas Operacionais
Características desejáveis• Eficiência – Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade da
UCP e alta taxa de processamento.
• Confiabilidade – Pouca incidência de falhas e exatidão dos
dados computados.
• Mantenabilidade– Facilidade de correção ou incorporação de novas características.
Características desejáveis
• Pequena dimensão – Simplicidade e baixa ocupação da memória
• Concorrência – Capacidade de manutenção de tarefas
concorrentes
• Compartilhamento de recursos – Gerencia de recursos de hardware e software
compartilhados
Conceito de Sistemas Operacionais• Núcleo
– Responsável pela gerência do processador, tratamento de interrupções, comunicação e sincronização de processos.
• Gerente de Memória
– Responsável pelo controle e alocação de memória aos processos ativos.
Conceito de Sistemas Operacionais• Sistema de E/S – Responsável pelo controle e execução de operações de
E/S e otimização do uso dos periféricos.
Sistema de Arquivos – Responsável pelo acesso e integridade dos dados
residentes na memória secundária.
Processador de Comandos / Interface com o Usuário– Responsável pela interface conversacional com o usuário.
Tipos de Sistemas Operacionais
• Os vários tipos surgiram da evolução histórica dos sistemas operacionais
– Gerações de Sistemas operacionais• Tipos mais comuns – SO de Computadores de Grande Porte – SO de Servidores – SO de multiprocessadores – SO de Computadores Pessoais – SO de Tempo Real – SO de Embarcados – SO de Cartões Inteligentes
Tipos de Sistemas Operacionais
SO de Computadores de Grande Porte– O hardware caracteriza-se por grande capacidade deE/S
• Servidores WEB– As operações caracterizam-se por execução
simultânea de muitas tarefas requerendo muita E/S – Tarefas • Lote • Transações • Tempo Compartilhado
Tipos de Sistemas Operacionais
SO de Servidores – São “computadores pessoais de grande porte” • Permitem o compartilhamento de hardware e software • Prestam serviço a muitos usuários – Impressão – Arquivo – Mensagens – Web
Tipos de Sistemas Operacionais
SO de multiprocessadores
– Gerenciam múltiplas CPUs
• Podem ser multiprocessadores ou
multicomputadores
• A preocupação principal está em:
– Sincronização e comunicação de processos
Tipos de Sistemas Operacionais SO de Tempo Real – O atendimento ao tempo de resposta é a principal preocupação • O tempo de resposta pode ser crítico ou não crítico SO de Embarcados – Apresentam restrições quanto ao espaço de memória ocupado e consumo de potencia – Geralmente também possuem restrição de tempo
Conceitos de Sistema Operacional PROCESSOS
Processo é uma abstração para um programa em
execução Processos possuem espaço de endereçamento
próprio contendo (instruções dados e pilha) Tabela de processos é uma estrutura do SO que
armazena informações sobre o processo Processos podem estar • Ativos (em Execução) • Suspensos (Bloqueados) • Prontos
Conceitos de Sistema Operacional Para a solução de uma tarefa processos
podem – Criar processos filhos – Comunicar (comunicação interprocessos) Interpretador de Comandos (shell) é o
processo que recebe e trata comandos do usuário
Processos são identificados por um PID e geralmente associados a um UID
Conceitos de Sistema Operacional DEADLOCK
– É uma situação onde dois processos
competem por recursos do sistema e
ficam indefinidamente bloqueados.
Boa Noite