Sistemas Operacionais Ivan Saraiva Silva Cincia da Computa§£o 2005.1 Aula 1

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  • Sistemas Operacionais Ivan Saraiva Silva Cincia da Computao 2005.1 Aula 1
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  • Programa da Disciplina Introduo O que um Sistema Operacional Funes de um SO Componentes de um SO Tipos de SO Gerncia de Processos Conceito de processo Estados de processo Tipos de processo Sincronizao Semforos, monitores, Comunicao entre processos Problemas Deadlock, Starvation
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  • Programa da Disciplina Gerncia de Memria Endereos lgicos e fsicos. Alocao Swapping Memria Virtual Paginao Segmentao Gerencia de Dispositivos Device drivers Dispositivos de E/S. Sistemas de arquivos Arquivos Diretrios Alocao de espao Proteo Projeto de Sistema Operacional Natureza do problema Interface Estudos de caso
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  • Bibliografia Sistemas Operacionais Modernos Andrew S. Tanenbaum Sistemas Operacionais Abrahan Silberschatz, Peter Galvin, Greg Gagne Embedded Software Development with eCos Anthony J. Massa
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  • Avaliao Trs notas Primeira Nota: Prova escrita Segunda Nota: Prova Escrita Terceira Nota Prova escrita Peso 5 Trabalho prtico Peso 5 Datas Primeira Nota: (xx/xx/05) Segunda Nota: (xx/xx/05) Terceira Nota Prova escrita (xx/xx/05) Trabalho prtico (xx/xx/05 ltimo dia de entrega
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  • Introduo Hardware Prov recursos para execuo de instrues, manipulao de dados Programa de Aplicao Soluo computacional de um problema Define a utilizao dos recursos do sistema PROBLEMA O hardware sozinho no oferece um ambiente de utilizao simples para resoluo computacional de problemas
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  • Introduo Problema Exemplo Considere a implementao de um sistema computacional onde duas entidades (software) produz e consome dados da memria, respectivamente Como sincronizar a produo e o consumo de dados?
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  • Conceito de Sistema Operacional Um Sistema Operacional... ... possibilita o uso eficiente e controlado dos recursos de hardware ... implementa polticas e estruturas de software de modo a assegurar um melhor desempenho do sistema de computao
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  • Conceito de Sistema Operacional DEFINIES 1.conjunto de programas que trabalham de modo cooperativo com o objetivo de prover uma mquina mais flexvel e adequada ao programador do que aquela apresentada pelo hardware 2.A program that controls the execution of application programs 3.An interface between applications and hardware 4.Programa que age como um intermedirio entre o usurio de um computador e o hardware deste computador.
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  • Conceito de Sistema Operacional DEFINIES Alocador de Recursos Gerencia e aloca recursos aos usurios Programa de controle Controla a execuo de programas do usurio e operaes de dispositivos de E/S Kernel Programa que executa sempre que um programa de aplicao no est executando
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  • Conceito de Sistema Operacional Funo do Sistema Operacional Oferecer uma interface simplificada do sistema computacional para o usurio Fornece abstraes simplificadas Exemplo: Arquivos no Windows Gerenciar os recursos do hardware Define, aplica e supervisiona polticas de acesso e utilizao dos recursos Exemplo: Gerncia do espao de endereamento
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  • Conceito de Sistema Operacional
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  • Conceitos de Sistema Operacional CARACTERSTICAS DESEJVEIS Eficincia Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade da UCP e alta taxa de processamento. Confiabilidade Pouca incidncia de falhas e exatido dos dados computados. Mantenabilidade Facilidade de correo ou incorporao de novas caractersticas. Pequena dimenso Simplicidade e baixa ocupao da memria Concorrncia Capacidade de manuteno de tarefas concorrentes Compartilhamento de recursos Gerencia de recursos de hardware e software compartilhados
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  • Conceitos de Sistema Operacional Ncleo Responsvel pela gerncia do processador, tratamento de interrupes, comunicao e sincronizao de processos. Gerente de Memria Responsvel pelo controle e alocao de memria aos processos ativos. Sistema de E/S Responsvel pelo controle e execuo de operaes de E/S e otimizao do uso dos perifricos. Sistema de Arquivos Responsvel pelo acesso e integridade dos dados residentes na memria secundria. Processador de Comandos / Interface com o Usurio Responsvel pela interface conversacional com o usurio.
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  • Tipos de Sistemas Operacionais Os vrios tipos surgiram da evoluo histrica dos sistemas operacionais Geraes de Sistemas operacionais Tipos mais comuns SO de Computadores de Grande Porte SO de Servidores SO de multiprocessadores SO de Computadores Pessoais SO de Tempo Real SO de Embarcados SO de Cartes Inteligentes
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  • Tipos de Sistemas Operacionais SO de Computadores de Grande Porte O hardware caracteriza-se por grande capacidade de E/S Servidores WEB As operaes caracterizam-se por execuo simultnea de muitas tarefas requerendo muita E/S Tarefas Lote Transaes Tempo Compartilhado
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  • Tipos de Sistemas Operacionais SO de Servidores So computadores pessoais de grande porte Permitem o compartilhamento de hardware e software Prestam servio a muitos usurios Impresso Arquivo Mensagens Web
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  • Tipos de Sistemas Operacionais SO de multiprocessadores Gerenciam mltiplas CPUs Podem ser multiprocessadores ou multicomputadores A preocupao principal est em: Sincronizao e comunicao de processos
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  • Tipos de Sistemas Operacionais SO de Tempo Real O atendimento ao tempo de resposta a principal preocupao O tempo de resposta pode ser crtico ou no crtico SO de Embarcados Apresentam restries quanto ao espao de memria ocupado e consumo de potencia Geralmente tambm possuem restrio de tempo
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  • Conceitos de Sistema Operacional PROCESSOS Processo uma abstrao para um programa em execuo Processos possuem espao de endereamento prprio contendo (instrues dados e pilha) Tabela de processos uma estrutura do SO que armazena informaes sobre o processo Processos podem estar Ativos (em Execuo) Suspensos (Bloqueados) Prontos
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  • Conceitos de Sistema Operacional Para a soluo de uma tarefa processos podem Criar processos filhos Comunicar (comunicao interprocessos) Interpretador de Comandos (shell) o processo que recebe e trata comandos do usurio Processos so identificados por um PID e geralmente associados a um UID DEADLOCK uma situao onde dois processos competem por recursos do sistema e ficam indefinidamente bloqueados