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SO-01 Introdução aos Sistemas Operacionais

Eduardo Nicola F. Zagari
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Introdução
  Programa do Curso
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   Sistemas Operacionais
  Gerência de Processos: compartilhamento de recursos,
                  comunicação e sincronização entre processos e algoritmos de
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               Gerência de memória: alocação, proteção, memória virtual,
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Eduardo Nicola F Zagari
                    3
                          Sistemas Operacionais
  F. Machado; L. Maia - “Arquitetura de Sistemas Operacionais”,
                  LTC, 3a Edição, 2002
               G. Gagne, A. Silberschatz; P. Galvin - ”Sistemas Operacionais –
                  com Java" - Campus, 2004
               A. Tanenbaum - “Sistemas Operacionais Modernos”, Pearson
                  Brasil, 2003
               A. Tanenbaum; A. Woodhull - “Sistemas Operacionais: Projeto e
                  Implementação”, Bookman, 2a edição, 2000




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                      4
                        Sistemas Operacionais
  Um SO é uma “interface” entre o hardware e os processos, que
                  o usuário desenvolve, ou mesmo entre o hardware e o usuário
               Um SO objetiva a utilização conveniente e eficiente dos recursos
                  da máquina




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                    5
                          Sistemas Operacionais
  Função de apresentar ao usuário uma máquina com
                  características:
                      Facilidade de Operação
                            Interface de programação mais amigável
                              –  Escrita em disco flexível
                      Extensão das Capacidades da Máquina
                            Múltiplos usuários e sistemas de proteção de acesso




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                             Sistemas Operacionais
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SO-01 Introdução aos Sistemas Operacionais

  • 2.   Programa do Curso   Bibliografia   Funções do SO   Componentes do Sistema   System Calls Eduardo Nicola F Zagari 2 Sistemas Operacionais
  • 3.   Gerência de Processos: compartilhamento de recursos, comunicação e sincronização entre processos e algoritmos de escalonamento.   Gerência de memória: alocação, proteção, memória virtual, paginação e segmentação.   Sistemas de Arquivos.   Camada de Entrada e Saída.   Laboratório: Estudos de Casos Eduardo Nicola F Zagari 3 Sistemas Operacionais
  • 4.   F. Machado; L. Maia - “Arquitetura de Sistemas Operacionais”, LTC, 3a Edição, 2002   G. Gagne, A. Silberschatz; P. Galvin - ”Sistemas Operacionais – com Java" - Campus, 2004   A. Tanenbaum - “Sistemas Operacionais Modernos”, Pearson Brasil, 2003   A. Tanenbaum; A. Woodhull - “Sistemas Operacionais: Projeto e Implementação”, Bookman, 2a edição, 2000 Eduardo Nicola F Zagari 4 Sistemas Operacionais
  • 5.   Um SO é uma “interface” entre o hardware e os processos, que o usuário desenvolve, ou mesmo entre o hardware e o usuário   Um SO objetiva a utilização conveniente e eficiente dos recursos da máquina Eduardo Nicola F Zagari 5 Sistemas Operacionais
  • 6.   Função de apresentar ao usuário uma máquina com características:   Facilidade de Operação  Interface de programação mais amigável –  Escrita em disco flexível   Extensão das Capacidades da Máquina  Múltiplos usuários e sistemas de proteção de acesso Eduardo Nicola F Zagari 6 Sistemas Operacionais
  • 7.   Função de controlar (ou gerenciar) a utilização de todos os recursos fornecidos pelo hardware e a sua distribuição entre os diversos programas que competem por ele de forma a garantir:   a execução correta dos diversos programas   alta eficiência na utilização dos recursos   Dentro deste ponto de vista, então, ao S.O. compete:   cuidar de quem está usando que recurso,   aceitar (ordenadamente) requisições de um dado recurso,   realizar a contagem de utilização de recursos,   mediar conflitos nos pedidos de recursos por vários programas. Eduardo Nicola F Zagari 7 Sistemas Operacionais
  • 8.   Gerência de Processos   Gerência da Memória Principal   Gerência de Arquivos   Gerência do Sistema de I/O   Gerência de Armazenamento Secundário   Rede   Sistema de Proteção   Sistema Interpretador de Comandos Eduardo Nicola F Zagari 8 Sistemas Operacionais
  • 9.   Um processo é um programa em execução   Um processo necessita de certos recursos, incluindo tempo de CPU, memória, arquivos e dispositivos de I/O para realizar sua tarefa   O sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades em relação à gerência de processos:   Criar e excluir processos   Suspender e retomar processos   Fornecer mecanismos para:  Sincronização de processos  Comunicação de processos Eduardo Nicola F Zagari 9 Sistemas Operacionais
  • 10.   A Memória é um grande vetor de bytes ou palavras (words), cada um com seu próprio endereço   É um repositório de dados rapidamente acessíveis compartilhados pela CPU e pelos dispositivos de I/O   O sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades em relação à gerência de memória:   Manter registro de quais partes da memória que estão sendo usados no momento e por quem   Decidir que processos deverão ser carregados na memória quando houver espaço disponível   Alocar e desalocar espaço na memória, conforme necessário Eduardo Nicola F Zagari 10 Sistemas Operacionais
  • 11.   Um arquivo é uma coleção de informações relacionadas definidas por seu criador   Normalmente, arquivos representam programas (fonte e objeto) e dados   O sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades em relação à gerência de arquivos:   Criar e excluir arquivos   Criar e excluir diretórios   Fornecer suporte a primitivas para manipular arquivos e diretórios   Mapear arquivos no armazenamento secundário   Fazer backup de arquivos em meios de armazenamento estáveis (não-voláteis) Eduardo Nicola F Zagari 11 Sistemas Operacionais
  • 12.   O sistema de I/O consiste de:   Um componente de gerência de memória que inclui buffering, armazenamento em cache e spooling   Uma interface geral de driver de dispositivo   Drivers para dispositivos de hardware específicos Eduardo Nicola F Zagari 12 Sistemas Operacionais
  • 13.   Como a memória principal (armazenamento primário) é volátil e pequena demais para acomodar todos os dados e programas permanentemente, o sistema de computação deve fornecer armazenamento secundário para dar suporte à memória principal   A maioria dos sistemas de computação modernos usam discos como o principal meio de armazenamento on-line, para programas e para dados   O sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades em relação à gerência de disco:   Gerência de espaço livre   Alocação de espaço (armazenamento)   Escalonamento de disco Eduardo Nicola F Zagari 13 Sistemas Operacionais
  • 14.   Um sistema distribuído é uma coleção de processadores que não compartilham memória ou um clock   Cada processador tem sua própria memória local   Os processadores no sistema são conectados através de uma rede de comunicação   A comunicação se faz usando-se um protocolo   Um sistema distribuído fornece ao usuário acesso a vários recursos do sistema   Acesso a recursos compartilhados permite:   Maior velocidade de computação   Aumento da disponibilidade de dados   Melhor confiabilidade Eduardo Nicola F Zagari 14 Sistemas Operacionais
  • 15.   Proteção se refere a um mecanismo para controle de acesso de programas, processos ou usuários aos recursos do sistema de computação   O mecanismo de proteção deve:   Distinguir entre uso autorizado e não-autorizado   Especificar os controles a serem impostos   Fornecer meios para o cumprimento dos controles Eduardo Nicola F Zagari 15 Sistemas Operacionais
  • 16.   Muitos comandos são dados ao sistema operacional através de instruções de controle que lidam com:   Criação e gerência de processos   Tratamento de I/O   Gerência de armazenamento secundário   Gerência de memória principal   Acesso ao sistema de arquivos   Proteção   Rede Eduardo Nicola F Zagari 16 Sistemas Operacionais
  • 17.   O programa que lê e interpreta instruções de controle é chamado de:   Interpretador de linha de comando   shell (no UNIX) Sua função é obter e executar a próxima instrução de comando Eduardo Nicola F Zagari 17 Sistemas Operacionais
  • 18.   System calls (ou Chamadas de Sistema) fornecem a interface entre um programa em execução e o sistema operacional   Normalmente disponível como instruções em linguagens de montagem   Linguagen definidas para substituir linguagens de montagem para programação de sistemas permitem as chamadas de sistema serem feitas diretamente (p.ex., C, C++)   Três métodos são usados para se passar parâmetros entre um programa em execução e o sistema operacional   Passagem de parâmetros em registradores   Armazenamento de parâmetros em uma tabela dentro da memória e o endereço da tabela é passado como um parâmetro dentro do registrador   Push (armazenamento) de parâmetros na pilha pelo programa e pop (recuperação) da pilha pelo sistema operacional Eduardo Nicola F Zagari 18 Sistemas Operacionais
  • 19. Eduardo Nicola F Zagari 19 Sistemas Operacionais
  • 20.   Controle de processo   Gerenciamento de arquivos   Gerenciamento de dispositivos   Manutenção de informação   Comunicações Eduardo Nicola F Zagari 20 Sistemas Operacionais