estrutura do so - blogdoprofpc.files.wordpress.com · linguagem de comandos " linguagem de...

1

Estrutura do SO

Prof. Paulo Cesar F. de Oliveira, BSc, PhD

2

Capítulo 04 Estrutura SO

06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.1 Introdução

3 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014


Hardware

Rotinas do Sistema Operacional

Aplicações Utilitários Linguagem de

Comandos

Núcl

eo d

o Si

stem

a ou

ke

rnel

Usuários

4


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.2 Funções do Núcleo

5 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO ²  Funções do Núcleo

²  Tratamento de interrupções e exceções ²  Criação e eliminação de processos/threads (p/t) ²  Sincronização e comunicação entre p/t ²  Escalonamento e controle dos p/t ²  Gerência de memória ²  Gerência do sistema de arquivos ²  Gerência de dispositivos de E/S ²  Suporte a redes locais e distribuídas ²  Contabilização do uso do sistema ²  Auditoria e segurança do sistema

6


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.3 Modos de Acesso

7 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014


Modo Usuário §  Aplicação só pode executar instruções

não privilegiadas

§  Tem acesso número reduzido de instruções

§  Instruções não privilegiadas: não oferecem risco ao SO

Modo Kernel §  Aplicação tem acesso ao conjunto

total de instruções do processador, ou seja, instruções privilegiadas

§  Aplicação pode gravar algo numa área de memória reservada ao SO

Modos de acesso: implementações de segurança ou mecanismos de proteção ao núcleo do sistema

e acesso aos seus serviços

8


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.4 Rotinas do SO – System Calls

9 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Chamada a uma rotina do SO

Modo Usuário

Modo Usuário

Modo Kernel

§  Controle de execução de rotinas do SO é feita pelo System Call (chamada do Sistema)

10 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014


Por Software

§  Aplicação deseja chamar uma rotina do SO, o System Call é ativado

§  SO verifica se aplicação possui privilégios necessários §  Caso negativo, SO impede o desvio para a rotina §  Aciona o mecanismo de proteção

§  SO garante que somente aplicações autorizadas previamente poderão executar estas rotinas

Por Hardware

§  Quando aplicação tenta executar diretamente uma instrução privilegiada, sem usar a chamada à rotina do SO § Mecanismo de proteção é acionado §  O erro é sinalizado pelo próprio hardware §  Exceção é gerada e execução do programa é interrompida

Mecanismo de Proteção

11


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.5 Chamadas a Rotinas do SO

12 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Chamada a Rotinas do SO

§  Rotinas do SO e System Call §  Porta de entrada ao núcleo

§  Aplicação desejar serviço do sistema deve ser feita uma chamada às rotinas do SO via System Call

§  Solicitação é processada e resposta é retornada à aplicação junto com estado de conclusão

§  Nomes Diferentes §  System Call (Unix/Linux) §  System Services (OpenVMS) §  Application Program Interface (Windows)

13


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.6 Linguagem de Comandos

14 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Linguagem de Comandos

§  Linguagem de comandos: interface direta entre usuário e SO

§  Forma de comunicação simples do usuário com o SO

Comando Descrição dir Lista o conteúdo de um diretório

cd Altera o diretório default

type Exibe o conteúdo de um arquivo

del Elimina um arquivo

mkdir Cria um diretório

ver Mostra a versão do Windows

§  Comandos do Windows

15


06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Seção 1.7 Ativação/Desativação do Sistema

16 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Ativação do Sistema (Boot)

§  SO é carregado para memória a partir de um dispositivo

§  SO está localizado no setor de boot (boot sector) do dispositivo

Área do Sistema Operacional

Memória Principal

Sistema Operacional

Disco

Boot

18 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Arquitetura Monolítica

§  SO é formado por vários módulos executáveis, formando um único programa

§  Cada módulo pode funcionar livremente

Modo k erne l

a p lica çã o a p lica çã o

Modo u suá rio

S ystem ca ll

H a rdw a re

19 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Arquitetura em Camadas

§  SO é dividido em níveis sobrepostos

§  Cada camada oferece funções que podem ser usadas só pelas camadas superiores

§  Camadas mais internas mais privilegiadas do que as mais externas

20 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Máquina Virtual

§  Existe um nível intermediário entre Hardware e SO chamado Gerência de Máquinas Virtuais (GMV)

§  GMV cria diversas máquinas independentes entre si com hardware, SO, aplicações próprios

A p 1

VM 1

VM 2

VM n

G erê ncia de Má qu in a s V irtu a is

H a rdw a re

SO 1

H V 1

A p 2

SO 2

H V 2

A p n

SO n

H V n

21 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Máquina Virtual – Aplicações Aplicação Características

Portabilidade de Código

§ Programa executável depende do hardware § Programa é gerado em uma linguagem

intermediária e MV o traduz para plataforma onde será executado

§ Aplicação pode ser portada para qualquer plataforma sem precisar reescrever o programa

Consolidação de Servidores

§ Poder executar diversas aplicações executadas em vários servidores em apenas uma máquina, e cada uma delas usando uma MV

§ Reduz custos, e.g. Energia elétrica, espaço físico, cabeamento

Aumento da disponibilidade § Efetuar cópia da MV para um HD § Se houver problema com ela, restaurar a sua

cópia em outro servidor, tornando-o disponível

22 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Máquina Virtual – Aplicações Aplicação Características

Facilidade de escalabilidade e balanceamento de carga

§ Em caso de sobrecarga do SO, a MV pode ser migrada para outro ambiente com mais capacidade

Facilidade de desenvolvimento de software

§ MV permite criação de ambiente independente para desenvolvimento e teste de software

§ Teste pode ser efetuado em SO diferentes

23 06/04/14 © P C F de Oliveira 2014

Capítulo 04 Estrutura SO Arquitetura Microkernel

§  Serviços do SO estão disponíveis em forma de processos, chamados de servidores

§  Quando aplicação solicita serviço (i.e. cliente), o processo que responde é o servidor

§  Comunicação entre cliente/servidor feito através de mensagens

§  Núcleo (kernel) realiza a troca de mensagens

Modo k erne l

Modo u suá rio

Microk erne l

men

sag e

m

men sa g em

H a rdw a re

Texto – Fonte Arial Normal – Máx.14pt / Mín.12pt – Preto – Centralizado

24

estrutura do so - blogdoprofpc.files.wordpress.com · linguagem de comandos " linguagem de...

Documents