Sistemas Operacionais I Prof. José Gonçalves P. Filho LPRM/DI/UFES 2004/2

Sistemas Operacionais IProf. José Gonçalves P. FilhoLPRM/DI/UFES 2004/2

Apresentação

Aula 1

Prof. José Gonçalves - DI/UFESSist. Operacionais - 2003/2

Objetivo

Apresentar os fundamentos teóricos dos sistemas operacionais modernos, enfatizando os seus aspectos de organização interna (arquitetura conceitual) e de estruturas e mecanismos de implementação.


Horários

Ciência da Computação 2as. de 13:00 às 15:00h 5as. de 17:00 às 19:00h

Engenharia de Computação 2as. de 11:00 às 13:00h 5as. de 9:00 às 11:00h


Programa da Disciplina (1)

1. Introdução 4h Visão abstrata e Organização Interna Histórico e classificação Mono x Multiprogramação Mecanismo de Interrupção e Modos de Operação da UCP

2. Gerência de Processos12h Processo, estados de um processo, filas do sistema Políticas de escalonamento de processos

3. Concorrência e Paralelismo 8h Técnicas de comunicação e sincronização de processos Programação com Threads

4. Deadlocks 6h Métodos de prevenção, detecção e recuperação de deadlocks


Programa da Disciplina (2)

5. Gerência de Memória 10h Conceitos básicos Técnicas de gerência de memória real e virtual Aspectos de implementação

6. Sistema de Arquivos 6h Arquivos e diretórios Implementação de sistemas de arquivos Segurança e mecanismos de proteção

7. Gerência de Entrada e Saída 6h Controladoras de periféricos Políticas de E/S e Drivers de dispositivos Organização do software de E/S

8. Estudo de Caso 8h


Bibliografia

Operating systems concepts - sixth edition. Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin and Greg Gagne, USA: John Wiley & Sons, 2002.

Operating systems: internals and design principles – fourth edition. William Stallings, USA: Prentice-Hall, 2001.

Sistemas operacionais: projeto e implementação - 2a. Edição. Andrew S. Tanenbaum e Albert S. Woodhull, Porto Alegre: Bookman, 2000.

Sistemas Operacionais - 2ª Edição (série didática – UFRGS), Rômulo S. de Oliveira, Alexandre S. Carissimi e Simão S. Toscani, Editora Sagra-Luzzato, 2001.


Critério de Avaliação

Quatro provas parciais (P1,P2,P3,P4 ) P1 = assuntos 1 e 2 P2 = assuntos 3 e 4 P3 = assunto 5 P4 = assuntos 6 e 7

Média parcial = (P1 + P2 + P3 + P4)/ 4

Observações: 1) Média parcial < 7,0 prova final.2) Não haverá provas de reposição (à exceção dos casos previstos em lei).3) Pedidos de revisão devem ser formalizados junto ao DI (observar os prazos

legais).4) Trabalhos teóricos e práticos são obrigatórios. Listas de exercícios são

opcionais.5) Cada trabalho não entregue acarretará uma penalidade de -0,5 ponto na

média parcial.

Introdução (1)


Sistema de Computação

Hardware Provê os recursos básicos de computação (UCP, memória, dispositivos

de E/S). Programas de aplicação

Definem as maneiras pelas quais os recursos do sistema são usados para resolver os problemas computacionais dos usuários (compiladores, sistemas de banco de dados, video games, programas financeiros, etc.).

Usuários: Pessoas, máquinas, outros computadores.

Fato: o hardware de um computador, sozinho, não fornece um ambiente simples, flexível e adequado para o desenvolvimento e uso dos programas de aplicação dos usuários.


Visão Abstrata (1)


Um Sistema Operacional...

... possibilita o uso eficiente e controlado dos diversos componentes de hardware do computador (unidade central de processamento, memória, dispositivos de entrada e saída).

... implementa políticas e estruturas de software de modo a assegurar um melhor desempenho do sistema de computação como um todo.


Definição (1)

Nome dado a um conjunto de programas que trabalham de modo cooperativo com o objetivo de prover uma máquina mais flexível e adequada ao programador do que aquela apresentada pelo hardware sozinho.


Definição (2)

“A program that controls the execution of application programs.”

“An interface between applications and hardware.”

“Programa que age como um intermediário entre o usuário de um computador e o hardware deste computador”.


Definição (3)

“Resource allocator”Manages and allocates resources.

“Control program”Controls the execution of user programs and

operations of I/O devices . “Kernel”

The one program running at all times (all else being application programs).


Função de um S.O.

“A principal função de um sistema operacional é prover um ambiente no qual os programas dos usuários (aplicações) possam rodar”.

“Isso envolve definir um framework básico para a execução dos programas e prover uma série de serviços (ex: sistema de arquivos, sistema de E/S) e uma interface de programação para acesso aos mesmos”.


Visão Abstrata (2)


Características Desejáveis (1)

Eficiência Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade da UCP

e alta taxa de processamento. Confiabilidade

Pouca incidência de falhas e exatidão dos dados computados.

Mantenabilidade Facilidade de correção ou incorporação de novas

características. Pequena dimensão

Simplicidade e baixa ocupação da memória


Características Desejáveis (2)

Concorrência Existência de várias atividades ocorrendo

paralelamente. Ex: execução simultânea de “jobs”, E/S paralela ao

processamento. Compartilhamento de recursos

Uso coordenado e compartilhado de recursos de HW e SW.

Motivação: custo de equipamentos, reutilização de programas, redução de redundâncias, etc.

Armazenamento de dados a longo prazo.


Organização Típica

Núcleo Responsável pela gerência do processador, tratamento de interrupções,

comunicação e sincronização de processos. Gerente de Memória

Responsável pelo controle e alocação de memória aos processos ativos.

Sistema de E/S Responsável pelo controle e execução de operações de E/S e

otimização do uso dos periféricos. Sistema de Arquivos

Responsável pelo acesso eintegridade dos dados residentes na memória secundária.

Processador de Comandos / Interface com o Usuário Responsável pela interface conversacional com o usuário.


Homework ...

Ler o texto sobre a evolução dos S.O. Ler o texto sobre a evolução do sistema

operacional Unix.

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