O documento discute os conceitos fundamentais de sistemas operacionais, incluindo processos, estados de processos, comunicação entre processos, threads, sistemas de arquivos e diferentes arquiteturas de sistemas operacionais como monolítica, em camadas, máquina virtual e microkernel.

1. UFRPE/EAD
Licenciatura em Computação-6P
2011.1
Tutor: Rodrigo Lins Rodrigues

2.  Introdução;
 Modelos de processo;
 Algoritmo de escalonamento;
 Sistemas de arquivos;
 Thread
 Tipos de sistemas;
2

3.  Sistema operacional
 Software que gerencia todos os recursos da máquina
 Responsável por criar uma interface entre os seus usuários
e o hardware.
 Para que essas funções sejam desempenhadas,
são necessários um conjunto de componentes
padrão, que estão presentes em todos os
sistemas operacionais.

4.  Processo
 Programa em execução;
 Contém o programa executável, os dados do
programa e a sua pilha de execução.
 Cada processo possui:
 Espaço de endereçamento (localização) em memória
(principal)

5.  O conceito de processo foi criado devido à
multiprogramação
 Em SOs monoprogramados a memória é dividida entre SO
e único programa em execução
 Com multiprogramação a memória é dividida entre SO e
 diversos processos

6.  Algoritmo (componente do SO) que controla como
os processos ocuparão a CPU em sistemas de tempo
compartilhado.
 Decide qual o próximo processo a ocupar a CPU;
 Decide a quantidade de tempo em que processo
ocupaCPU;

7.  (Novo)
 Programa escolhido para ser executado
 (Pronto)
 Preparado para executar, aguardando a liberação da CPU
 (Em execução)
 Em execução, utilizando a CPU
 (Suspenso)
 Em suspensão, aguardando operação de I/O (Entrada/Saída)
 (concluído)
 Processo finalizado. Será destruído pelo SO e recursos liberados.

8.  “Em execução” para “ Em espera”:
 Ocorre quando um processo descobre que não pode continuar pois está
esperando por um evento.
 “Em execução” para “ Pronto”:
 Ocorre quando o escalonador decide que o processo em execução atuou
por tempo suficiente e permite que outro processo em execução tenha
algum tempo da CPU.
 “Pronto” para “Em execução”:
 Ocorre quando todos os outros processos tiveram sua fatia justa e é hora
daquele que estava pronto voltar para a CPU para executar novamente.
 Em espera” para “Pronto”:
 Ocorre quando acontece o evento externo pelo qual o processo está
esperando acontecer. Se nenhum outro processo está executando nesse
instante, a transição será ativada imediatamente e o processo começará a
executar..

9.  Criam processos
 Início do sistema;
 Chamada de Sistema de criação de processo por um
processo em execução;
 Requisição do usuário para criação de um novo processo;
 Finalizam processos
 Saída voluntária;
 Erro fatal;
 Cancelamento por outro processo,
 etc.

10.  Pode ser feita através de troca de mensagens ou
compartilhamento de recursos;
 Pipe
 tipo de pseudo-arquivo que pode ser utilizado para
conectar dois processos

11.  Tradicionalmente um processo possui uma única
linha de execução;
 Sistemas modernos possuem suporte a múltiplas
linhas de execução em um único processo;
 As threads também podem assumir os mesmos
estados de um processo;
 Cada thread possui contador de
programa, registradores e o seu próprio estado.

13.  SO utiliza uma unidade de armazenamento lógico
de dados denominado arquivo;
 Sistema de arquivos:
 Estrutura criada com o objetivo de permitir operações de
criação, acesso e modificação a dados organizados na
forma de arquivos.

14.  Sistemas Monolíticos;
 Sistemas em Camadas;
 Máquinas Virtuais;
 Modelo Cliente-Servidor;
 Modelo MicroKernel.

15.  Estrutura mais comum e antiga possuindo vários
módulos com diferentes funções trabalhando em
conjunto;
 S.O é escrito como uma coleção de
procedimentos, que podem chamar qualquer um
dos outros procedimentos sempre que for
necessário;
 A principal vantagem dessa arquitetura é a
eficiência, uma vez que existe comunicação direta
entre os componentes do S.O.

16.  Organizado como uma hierarquia de níveis e cada
um construído sobre o nível imediatamente abaixo.

17.  As principais vantagens dessa estrutura de S.O são:
 Modularidade
 SO realiza suas operações de forma modular
 Abstração
 Uma camada não precisa conhecer como os serviços da
camada inferior foram construídos, bastando apenas
conhecer a sua interface.

18.  São compostos por um monitor de máquina virtual que
executa no hardware básico e faz a
multiprogramação, oferecendo várias máquinas
virtuais;
 Dentre as principais vantagens:
 A proteção aos recursos do sistema, não
havendo, portanto, problemas de segurança, pois cada máquina
virtual é completamente isolada das outras.
 Exemplos:
 Máquina virtual JAVA e VirtualBox

19.  Tendência em mover código para camadas mais
altas, removendo o máximo de funções do
S.O, objetivando a minimização do seu núcleo
(kernel);
 Um processo é considerado cliente, se ele requisita
alguma coisa a outro processo.
 Um processo é servidor quando ele disponibiliza algum
serviço a outros processos.
 Modelo é completamente adaptável ao uso em sistemas
distribuídos.

20.  O máximo de código do kernel é movido para o
espaço do “usuário” e a comunicação acontece
entre os módulos do usuário através da troca de
mensagens;
 Serviços do S.O, tais como, gerência de
arquivos, gerência de memória e escalonamento
são disponibilizados como processos do S.O, a nível
de usuário