TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAISPablo Viana

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TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS

S is tem as M on o pro g ram áve is/M on o ta refas

S is tem as M u ltip ro gram áve is/M u ltita re fas

S is tem as co m M ú ltip losP rocessado res

T ip os d e S is tem as O p erac io n a is

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SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS

Permitem que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados a execução de um único programa.

Assim, quando um programa aguarda por um evento, o processador permanece ocioso.

São de simples implementação, não existindo muita preocupação com proteção.

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SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS

Estão relacionadas ao surgimento de mainframes e posteriormente a máquinas utilizadas por apenas um usuário.

UCP

Memória E/S

Programa/Tarefa

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SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

Existem vários programas dividindo os mesmos recursos da máquina (como compartilhamento de memória e do processador).

Sistema operacional se preocupa em gerenciar o acesso concorrente aos seus diversos recursos de forma ordenada e protegida.

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SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

Há o aumento da produtividade dos seus usuários e a redução dos custos, a partir do compartilhamento dos diversos recursos do sistema.

É permitido que mais de um usuário o utilize. É possível realizar diversas tarefas

concorrentemente ou simultaneamente.

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SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

UCP

Memória E/S

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

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CLASSIFICAÇÃO

A partir do número de usuários que interagem com o sistema podemos classifica-lo como monousuário e multiusuário.

Podem ser classificados pela forma em que suas aplicações são gerenciadas.

Um sistema operacional pode suportar um ou mais tipos de processamento.

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SISTEMAS X USUÁRIOS

Um usuário Dois ou mais usuários

Monoprogramação/ Monotarefa

Monousuário N/A

Multiprogramação/

Multiterefa

Monousuário Multiusuário

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CLASSIFICAÇÃO DE PROCESSAMENTO

S is tem as B atch S is tem as d e Tem poC o m p artilhado

S is tem as deT em p o Real

Sistem as M ultiprogram áveis/M ultitarefa

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SISTEMA BATCH

Primeiros sistemas multiprogramáveis e caracterizam-se por ter seus programas, quando submetidos, armazenados em disco ou fita, onde esperam para se executados seqüencialmente.

Não exigem integração com o usuário. Utilizam melhor o processador, porém o

tempo de resposta pode ser longo devido ao processamento seqüencial.

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SISTEMAS DE TEMPO COMPARTILHADO

Permitem a integração do usuário com o sistema através de terminais.

Também conhecidos como sistemas on-line. Para cada usuário o sistema aloca uma fatia

de tempo (time-slice) de processador, e caso o programa não seja concluído neste intervalo de tempo, é substituído por outro usuário e aguarda outra fatia de tempo.

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SISTEMAS DE TEMPO COMPARTILHADO

A memória e os periféricos também são compartilhados.

O sistema cria para o usuário um ambiente de trabalho próprio, dando a impressão que todo o sistema esta dedicado a ele.

São de implementação complexa, mas aumentam a produtividade e reduz o custo de utilização do sistema.

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SISTEMAS DE TEMPO REAL

Semelhantes em implementação aos sistemas de tempo compartilhado.

Diferem no tempo de resposta exigido no processamento das aplicações.

Os tempos de resposta devem estar dentro de limites rígidos, que devem ser obedecidos, caso contrário podem ocorrer problemas irreparáveis.

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SISTEMAS DE TEMPO REAL

Não existe a idéia de fatia de tempo. Um programa detém o processador o quanto

for necessário, até que apareça outro prioritário (controlado pela própria aplicação e não e pelo sistema).

Presentes em controles de processo, como monitoramento de refinarias de petróleo, tráfego aéreo ou em qualquer aplicação onde o tempo de resposta é fator fundamental.

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SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES

Possuem uma ou mais UCPs interligadas, trabalhando em conjunto.

Um fator-chave é a forma de comunicação entre as UCPs e o grau de compartilhamento da memória e dos dispositivos de E/S.

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CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS

S is tem asS im étr icos

S is tem asA ss im étr icos

S is tem as F ortem en teA cop lad os

S is tem as O p erac io n a isd e Rede

S is tem as O p erac io n a isD is tr ib uíd os

S is tem as F racam en teA cop lad os

S is tem as co m M ú ltip losP rocessado res

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SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS X SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS

Em sistemas fortemente acoplados existe apenas um espaço de endereçamento compartilhado enquanto no fracamente acoplados cada sistema tem sua própria memória.

A taxa de transferência entre UCPs e memória em sistemas fortemente acoplados é normalmente maior que nos fracamente acoplados.

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SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS

Multiprocessadores (permitem que vários programas seja executados ao mesmo tempo) compartilhando uma única memória e controlados por apenas um único sistema operacional.

Uso intensivo da UCP, onde o processamento é voltado para a solução de um único problema.

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SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS

UCP UCPMemória

E/S E/S

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- SISTEMAS ASSIMÉTRICOS

Somente um processador (mestre) pode executar serviços do sistema operacional.

Sempre que o processador do tipo escravo precisar realizar uma operação de E/S, terá que requisitar o serviço ao processador mestre.

Se o processador mestre falhar, todo o sistema ficará incapaz de continuar o processamento.

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- SISTEMAS ASSIMÉTRICOS

D isp o s itivo s d e E /S S .O . U suários

U C P M aster

U C P S lave U suários

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- SISTEMAS SIMÉTRICOS

Todos os processadores realizam as mesmas funções.

Um programa pode ser executado por qualquer processador, inclusive por vários processadores ao mesmo tempo.

Quando um processador falha, o sistema continua sem nenhuma interferência manual, porém com menor capacidade.

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- SISTEMAS SIMÉTRICOS

UCP UCP

E/S UsuáriosSO

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- MULTIPROCESSAMENTO

Com a implementação de sistemas com múltiplos processadores, o conceito de simultaniedade ou paralelismo pôde ser expandido a um nível mais amplo, onde uma tarefa pode ser dividida e executada por mais de um processador.

Pode ser dividido em dois níveis: processamento vetorial e processamento paralelo.

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- PROCESSAMENTO VETORIAL

Permite a manipulação de vetores inteiros e combinam dois vetores, produzindo um vetor de saída.

Também possuem um processador escalar. O custo de seu alto desempenho é sua

organização complexa e preços superiores aos computadores comuns.

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- PROCESSAMENTO PARALELO

É a possibilidade de uma aplicação ser realizada por mais de um processador ao mesmo tempo.

O processamento vetorial também pode ser implementado através de múltiplos processadores.

O maior problema é saber quando há a necessidade de implementar o paralelismo.

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- ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL

O esquema de comunicação interna das UPCs é que determina quantas UPCs o sistema poderá ter e como será o acesso a memória.

Podem se dividir em barramento comum, barramento cruzado e memória multiport.

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- BARRAMENTO COMUM

Forma mais simples de comunicação. Todos os componentes ligados a um

barramento comum. Somente uma unidade pode estar utilizando

o barramento em um determinado instante. Arquitetura simples, econômica e flexível,

mas limitado a poucos processadores, dependendo da velocidade de transmissão do barramento.

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- BARRAMENTO CRUZADO

É possível a comunicação simultânea entre as diferentes unidades, criando um a rede de interconexão.

É ilimitado o número de processadores que podem ser adicionados ao sistema.

Dois processadores não podem ter acesso a um módulo de memória no mesmo instante.

O preço de seu alto desempenho esta no custo e complexidade do sistema.

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- MEMÓRIA MULTIPORT

Permite acessos simultâneos a um mesmo módulo de memória.

Os acessos simultâneos são realizados através de múltiplas portas.

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SISTEMA FRACAMENTE ACOPLADOS

Possuem dois ou mais sistemas de computação, conectados através de linhas de comunicação.

Cada sistema funciona de forma independente, e cada sistema possui seu próprio sistema operacional.

Caracterizada pelo processamento distribuído pelos seus diversos processadores.

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SISTEMA FRACAMENTE ACOPLADOS

UCP UCP

Memória MemóriaE/S E/S

Link de Comunicação

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- SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE São independentes e caso a conexão entre

um dos nós sofra qualquer problema, os demais continuam operando normalmente , apesar de alguns recursos se tornarem indisponíveis.

Cada nó possui seu próprio sistema operacional e permite: Cópia remota de arquivos. Emulação de terminal. Impressão remota. Gerência remota. Correio eletrônico.

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- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

É definido pela existência de um relacionamento mais forte entre seus componentes, onde geralmente os sistemas operacionais são os mesmos.

Para o usuário e suas aplicações é como se não existisse uma rede de computadores e sim um único sistema centralizado.

Possibilidade de balanceamento de carga.

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- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

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- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

COMPUTADOR 1 COMPUTADOR 2

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- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

Uma grande vantagem da implementação de aplicações distribuídas é a capacidade de redundância do sistema. Principalmente em aplicações de missão crítica, onde são conhecidos como sistema de tolerância a falhas (fault tolerance).

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- ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL

Barramento: sistemas conectados a uma mesma linha e todos compartilham o meio, caso haja algum problema de comunicação todos os nó ficarão incomunicáveis. Usado em redes locais.

Organização distribuída: existem linhas de comunicação ponto-a-ponto entre os sistemas e caminhos alternativos entre os nós. Caso haja algum problema, linhas alternativas permitem que continue funcionando. Usado em redes distribuídas.