TADS - SO – Aula 3Prof. Charles Fortes

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Sistemas Operacionais

Conceitos de Hardware e Software

2

Sobre seu Professor

Versionamento

GitTFSSVN

Desenvolvimento

WebDesktopMobile

Bancos de Dados

MSSQLMySQLNoSQL

Arquitetura

PracticesPatternsModeling

Charles Fortes

MATC – Microsoft Technical Audience Contributor

Embaixador Windows

4

Antes de mais nada

5

Algum Aluno Começando Hoje?Acolhida

Entrada tardia e Recuperação Paralela

6

Atualizando a Turma

7

Visão geral de SO

Course Clear!

TADS-SO

|

X 3

|

x 15

47 – 9 – 6 + 0 + 15 = 4747 * 3 * 165 = 23265

Tim

e 0x 30

48015

8

Estamos em dia com nosso PEA

9

Conceitos Básicos de SO

Mundo 1 – Hardware e software

Visão Geral de SO

Hardware e software

Reposição 1

10

Previously on TADS-SO...

11

Conceitos básicos de SO

O que é um sistema operacional?

É um programa ou conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do hardware

Funções básicas

Facilidade de acesso aos recursos do sistema + Compartilhar os recursos de forma organizada e protegida

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Conceitos básicos de SO

Hardware e Software são logicamente equivalentes

Sistemas monoprogramáveis executam apenas uma tarefa por vez

Sistemas multiprogramáveis executam várias tarefas “ao mesmo tempo”

Sistemas multiprocessadores possuem vários processadores, além disto podem ser fortemente ou fracamente acoplados.

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Hardware e Software

14

Hardware

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São os componentes físicos que compõe os sistemas computacionais.

Agrupados nas unidades funcionais: Processador, Memória Principal e Dispositivos de Entrada e Saída.

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Processador

A principal função é controlar e executar instruções presentes na memória principal através de operações básicas como somar, subtrair, comparar e movimentar dados.

Composto por Unidade de Controle, Unidade Lógica e Aritmética, e registradores.

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UC - Unidade de Controle

Responsável por gerenciar as atividades de todos os componentes, como gravar dados no HD ou buscar uma instrução na memória.

ULA – Unidade lógica e aritmética

Responsável pela lógica (testes e comparações) e aritméticas (somas e subtrações).

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Registradores

Principal função é armazenar os dados temporariamente. Eles podem ser de uso geral (podem ser manipulados diretamente) ou de uso específico (informações de controle do processador ou do SO).

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CI – Contador de Instruções

Endereço da próxima instrução a ser executada

AP - Apontador de pilha

Endereço de memória do topo da pilha de execução

PSW – Registrador de Status (program status word)

Informações sobre a execução da instrução. Altera de acordo com seu resultado.

Registradores

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MemóriaPrincipal

Armazena instruções e dados em células, geralmente de 8 bits.

As células podem ser acessadas por um endereço único

A especificação do endereço é feita através do registrador MAR – Memory Address Registrer. Já o MBR (Memory Buffer Registrer) guarda o conteúdo de uma ou mais célula.

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Memória

Endereço da memóriaPrograma XYZ

3 4 5 6 7 8

Programa XYZ

Variável A

Sub-Rotina(Soma)

Variável B

Sub-Rotina(Enviar E-mail)

22

23

A memória principal pode ser volátil ou não volátil

A RAM (Random Access Memory) é volátil, já a ROM (ReadOnly Memory) e a EPROM (Erasable Programmable ROM) são do tipo não volátil.

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É uma memória volátil de alta velocidade com pequena capacidade de armazenamento. Usada para tentar minimizar a diferença do tempo de processamento com o de acesso a memória principal.

Memória Cache

Armazena uma pequena parte dos dados da memória principal. Antes do processador ir na memória principal, ele verifica no cache.

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É a tendência do processador de referenciar instruções e dados localizados em endereços próximos.

Principio da localidade

A maioria dos processadores apresenta uma estrutura com cache em níveis.Cache L1, L2, L3...

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É o armazenamento de dados “permanente” e não volátil.

Memória secundária

HD, DVD, PenDrive...

HD

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Comunicação entre o SO e o mundo externo. Podem ser memórias secundárias ou de Interface Homem Máquina.

Dispositivos de Entrada e Saída

IHM

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Os barramentos fornecem a comunicação entre os diferentes componentes. Podendo ser Barramento processador-memória, Barramento de E/S e Barramento backplane.

Possuem linhas de controle e linhas de dados.

Barramento ou bus

Técnica que permite ao processador executar instruções paralelamente porém em estágios diferentes. Como numa linha de montagem.

Pipelining

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A linguagem de máquina é o que o processador realmente entende e está diretamente ligado a sua arquitetura, que comumente vão ser RISC ou CISC.

Arquitetura RISC vs CISC

Poucas instruções, em geral não chegam a acessar a memória principal, usando geralmente muitos registradores.

RISC – Reduced Instrucion Set Computer

CISC – Complex Instruction Set Computers

Instruções complexas interpretadas por microprogramas. Poucos registradores e dificultam a implementação do pipelinig.

30

31

Software

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Após a programação, as instruções devem ser traduzidas para linguagem de máquina. Quando o tradutor traduz, ele gera o módulo-objeto

Tradutor

Montadores (assembler) geram módulos-objetos não executáveis específicos para cada processador.

Compiladores (alto nível) geram programas não executáveis em linguagem de máquina a partir da linguagem de auto nível.

Montadores e Compiladores

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Não geram módulo-objeto. Executam instruções escritas em alto nível imediatamente.

Interpretador

A maior desvantagem é o tempo gasto para a tradução, porém são muito flexíveis.

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Gera a partir de vários módulos-objeto um único programa executável.

Linker

Resolve as referencias externas e realoca a região de memória para carga do programa.

Alguns compiladores conseguem resolver estas referencias e isto faz com que o linker não seja usado, passando pelo processo de link dinâmico. Porém neste caso o overhead é muito grande.

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Responsável por carregar na memória principal um programa para ser executado.

Loader

Absoluto quando é necessário apenas conhecer o endereço inicial e o tamanho do módulo.

Realocável quando o programa pode ser carregado em qualquer posição da memória.

Absoluto ou Realocável

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Encontrar os BUG’s do sistema. Permite acompanhar toda a execução de um programa.

Depurador

• Acompanhar a execução de instrução por instrução

• Visualizar o conteúdo de uma variável

• Implementar pontos de parada do sistema (breakpoints)

• Especificar que quando uma variável for modificada receba uma

mensagem (watchpoint)

Recursos

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Próxima Aula

38

1º Teste de ConhecimentoAula 1 – Conceitos Básicos de SOAula 2 – Visão Geral de SOAula 3 – Hardware e Software

Obrigatório apenas para alunos que entraram na semana do dia 17, para os que entraram depois é opcional

39

Avaliações, trabalhos e afins

Testes e Avaliações

Objetivo: Avaliar o que o aluno absorveu do conteúdo ministrado, identificar necessidades de reforço do conteúdo e até mesmo necessidades de alteração na forma de abordagem e material.

40

Avaliações, trabalhos e afins

Passar é fácil!

Pode escolher uma questão para não responderO “total” é baseado naquele que tirou a maior nota na prova

Imagine uma prova de 10 questões que vale 10 pontos. Se o aluno que acertou mais questões acertar 8 das 10 questões, ele ganha 10, e os demais ganham a nota na proporção de 8 e não de 10.Então se você acertou 4 questões, vai tirar 5.

Pode trazer uma folha escrita a mão (individual) para consulta

41

Avaliações, trabalhos e afins

Avaliações – Desafios do Professor

Saber o que os alunos aprenderam certo

Saber o que entenderam errado

Saber o que eles não entenderam nada

42

Avaliações, trabalhos e afins

Avaliações – O que atrapalha

Ruídos nos dados

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Avaliações, trabalhos e afins

Então...

A cada duas questões erradas eu elimino uma questão certa

Se preocupe em aprenderNão estou aqui pra reprovar ninguém

Dúvidas?

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