sistemas operacionais - aula 06 (estrutura do s.o)

# Sistemas Operacionais #Aula 06 – Estrutura do S. O.

Prof. Leinylson Fontinele Pereira

Sistemas Operacionais - Aula 06: Estrutura do Sistema Operacional

Na aula anterior...

Concorrência

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Mundo 6 - Estrutura do Sistema Operacional

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Estrutura do Sistema Operacional


O que vamos aprender?

System calls

Modos de acesso

Arquitetura monolítica

Arquitetura em camadas

Arquitetura microkernel

Máquina virtual

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Sistemas Operacionais - Aula 06: Estrutura do Sistema Operacional5

Kernel


Kernel

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O sistema operacional oferece um conjunto de rotinas e serviços, que são chamados Núcleo, ou Kernel

Terra ÁtomoCélula


Kernel

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Diferente de uma aplicação convencional, a execução das rotinas de um sistema operacional acontecem de maneira

concorrente, sem uma ordem e dissociada do tempo.


Kernel

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AplicaçãoDaveHardwareSistema

Operacional


Kernel

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Tratamento de Interrupções e Exceções;Criação e Eliminação de Processos e Threads;

Sincronização e Comunicação entre Processos e Threads;Escalonamento e Controle dos Processos e Threads;

Gerencia de Memória;Gerencia do Sistema de Arquivos;

Gerencia de Dispositivos E/S;Suporte a Redes Locais e Distribuídas;

Contabilização do Uso do Sistema;Auditoria e Segurança do Sistema;


Kernel

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Como os recursos são compartilhados por N aplicações, o núcleo deve garantir que as

operações não afetem a integridade de um sistema


Kernel

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Quando a aplicação está em modo usuário, acessa a um conjunto restrito de comandos, já no modo kernel o acesso é ilimitado

KernelUsuário


Kernel

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Desabilitar todas as interrupções Consultar a data e hora do sistema Alterar a data e hora do sistema Alterar informações residentes no núcleo Somar duas variáveis declaradas dentro do programa Realizar desvio p/ uma instrução dentro do próprio programa Acessar diretamente posições no disco


Kernel

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As vezes acontece de brechasdarem poderes excessivos aosaplicativos em modo usuário


Kernel

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System Call

Aplicação Biblioteca Hardware

Núcleo doSistema Operacional

Núcleo doSistema Operacional


Kernel

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Todo o controle de execução de rotinas do sistema operacional é realizado pelo mecanismo de SystemCalls

Caso uma instrução privilegiada acesse diretamente o hardware sem passar por uma system call, o Hardware a Bloqueia


Kernel

16


Kernel

17


Kernel

18


Kernel

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Quando um computador é ligado, o bootLoader que está na ROM da máquina é ativado e chama o POST

Em seguida, é verificado se em alguma unidade de armazenamento possui um sistema operacional. Caso encontre, um conjunto de instruções é carregado para a memória em um setor específico

chamado de Setor de Boot.


Kernel

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O sistema operacional também possui o processo de desligamento onde o uma série de

passos ordenados são executados para garantir que não haverá perda de dados.


Arquiteturas do Kernel



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Vários módulos compilados separadamente e depois linkados,

formando um grande e único programa executável.

Modo kernel

aplicação aplicação

Modo usuário

System call

Hardware



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Arquitetura do OpenVMS



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Arquitetura de camadas

Com o aumento da complexidade, os kernels passaram a organizar seu código em camadas, usando técnicas de programação estruturada e modular

Guest Power User Administrator

Kernel

Usuário



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Arquitetura de Microkernel

Hoje a tendência é a de que o núcleo seja o menor e mais simples possível, de forma que os serviços são providos por processos separados.

A aplicação que consome o serviço é chamada “cliente” e o processo que a responde é chamado “servidor”.



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Ao utilizar o modelo cliente/servidor, não importa se o servidor está no mesmo computador ou distribuído.

Modo kernel

Modo usuário

Microkernel

mensa

gem

mensa

gem

Hardware



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Máquinas Virtuais

O Modelo de Máquina Virtual cria um nível intermediário entre o Hardware e o Sistema Operacional chamado

“Gerencia de Máquina Virtual”



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Ap1V

M 1

VM

2

VM

n

Gerência de Máquinas Virtuais

Hardware

SO1

HV1

Ap2

SO2

HV2

Apn

SOn

HVn

Máquina Virtual Java

Hardware

Sistema Operacional

Aplicação


Material: https://sites.google.com/site/leinylsonnassau

Aula adaptada do material de:

Sistemas Operacionais, Anhaguera - Prof. Charles Fortes

Arquitetura de Sistemas Operacionais, Machado e Maia

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Nesta aula aprendemos...

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System calls

Modos de acesso


Arquitetura em camadas

Arquitetura microkernel

Máquina virtual


Na próxima aula veremos... Thread e Processos

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Alguma Dúvida?

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