Sistemas Operativos2001/2002

1. Introdução2. Gestão de Processos Concorrentes3. Gestão de Memória4. Gestão de Entradas/Saídas5. Sistema de Ficheiros

Sistemas OperativosIntrodução

1. O que é um sistema operativo?2. Historia dos sistemas operativos3. The operating system zoo4. Revisão de hardware de computadores5. Conceitos de sistemas operativos6. System calls7. Estrutura de um sistema operativos

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Introdução

Um computador consiste em:– hardware– programas de sistema– programas de applicações

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O que é um sistema operativo

É uma extensão a uma máquina– Omite detalhes de baixo nível que têm de ser efectuados– Disponibiliza ao utilizador uma máquina virtual mais facil de

utilizar

É um gestor de recursos– Cada programa tem o seu tempo para utilizar os recursos– Cada programa tem o seu espaço de recursos

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Historia dos sistemas operativos(1)

Primeira geração 1945 - 1955– Valvulas e relés mecânicos

Segunda geração generation 1955 - 1965– transistores, sistemas por batchs

Terçeira geração 1965 – 1980– ICs e multiprogramação

Quarta geração 1980 – presente– Computadores pessoais

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Historia dos sistemas operativos(2)

Sistemas inicias funcionavam por batchs– bring cards to 1401– read cards to tape– put tape on 7094 which does computing– put tape on 1401 which prints output

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Historia dos sistemas operativos(3)

Estrutura de uma tarefa de um Fortran Monitor System – 2ª geração

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Historia dos sistemas operativos(4)

Sistema de multi-programação– Três tarefas em memória – 3ª geração

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A diversidade de sistemas operativos

SO de mainframesSO de servidoresSO de sistemas multiprocessadorSO de computadores pessoaisSO de tempo-realSO embebidosSO de smart card

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Revisão de Hardware (1)Monitor

Bus

Componentes de um computador pessoal simples

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Revisão de Hardware(2)

(a) Um pipeline de três níveis(b) Um CPU super-escalar

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Revisão de Hardware(3)

Hierarquia tipica da memória de um sistema– Os números apresentados são aproximações

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Revisão de Hardware(4)

Estrutura de um disco rigido

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Revisão de Hardware(5)

One base-limit pair and two base-limit pairs

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Revisão de Hardware(6)

(a) (b)

(a) Passos para iniciar um dispositivo de E/S e receber a respectiva interrupção(b) Como o CPU é interrompido

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Revisão de Hardware(7)

Arquitectura de um sistema Pentium

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Conceitos de Sistemas Operativos (1)

Uma arvore de processos– A criou dois processos filhos, B e C– B criou três processos filhos, D, E, e F

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Conceitos de Sistemas Operativos(2)

(a) Um deadlock potencial. (b) Um deadlock.

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Conceitos de Sistemas Operativos(3)

Sistema de ficheiros distribuido

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Conceitos de Sistemas Operativos(4)

Antes de instalar (mounting), – Ficheiros na disquete estão inacessiveis

Depois de installar (mounting) a disquete em b,– Os ficheiros da disquete passam a fazer parte da hierarquia de directorios

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Conceitos de Sistemas Operativos(5)

Dois processos podem comunicar por um pipe

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System Calls

São necessários 11 passos para fazer a chamada de sistema:read (fd, buffer, nbytes)

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System Calls para gestão de processos

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System Calls para gestão de ficheiros

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System Calls para gestão de directorios

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System Calls para várias tarefas

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System Calls (1)A stripped down shell:

while (TRUE) { /* repeat forever */type_prompt( ); /* display prompt */read_command (command, parameters) /* input from terminal */

if (fork() != 0) { /* fork off child process *//* Parent code */waitpid( -1, &status, 0); /* wait for child to exit */

} else {/* Child code */execve (command, parameters, 0); /* execute command */

}}

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System Calls (2)

Um processo trabalha com três segmentos: texto, dados, stack

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System Calls (3)

(a) Dois directorios antes de ligados/usr/jim/memo to ast's directory

(b) Os mesmos directorios depois de ligados

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System Calls (4)

(a) Sistema de ficheiros antes de instalar (mount)(b) Sistema de ficheiros após instalar (mount)

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System Calls (5)

Algumas primitivas da Win32 API

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Estrutura de sistema operativo(1)

Simple structuring model for a monolithic system

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Estrutura de sistema operativo (2)

Estrutura de um sistema operativo

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Estrutura de sistema operativo(3)

Structure of VM/370 with CMS

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Estrutura de sistema operativo(4)

Modelo cliente-servidor

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Estrutura de sistema operativo(5)

Modelo cliente-servidor num sistema distribuido