TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAISPablo Viana

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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 gra m áve is/M u ltita re fas

S is tem as c o m M ú ltip losP roc essa do res

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

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS

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

UCP

Memória E/S

Programa/Tarefa

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

UCP

Memória E/S

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

Programa/Tarefa

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

SISTEMAS X USUÁRIOS

Um usuário Dois ou mais usuários

Monoprogramação/ Monotarefa

Monousuário N/A

Multiprogramação/Multiterefa

Monousuário Multiusuário

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

CLASSIFICAÇÃO DE PROCESSAMENTO

S is tem as B a tch 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

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS

Sis tem asS im étricos

S is te m asA s s im é tr icos

S is tem as F orte m e n teA cop lad os

Sis tem as O p era c io n a isd e Re de

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

S is tem as F rac am en teA c op lad os

S is tem as co m M ú ltip losProc essado res

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

brSISTEMAS 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS

UCP UCPMemória

E/S E/S

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- SISTEMAS ASSIMÉTRICOS

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

U C P M as ter

U C P S lave U s uários

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- SISTEMAS SIMÉTRICOS

UCP UCP

E/S UsuáriosSO

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- MEMÓRIA MULTIPORT Permite acessos simultâneos a um mesmo

módulo de memória. Os acessos simultâneos são realizados

através de múltiplas portas.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

SISTEMA FRACAMENTE ACOPLADOS

UCP UCP

Memória MemóriaE/S E/S

Link de Comunicação

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS

COMPUTADOR 1 COMPUTADOR 2

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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).

mar

cos@

laur

eano

.eti.

brw

ww

.laur

eano

.eti.

br

- 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.