Sistemas Operacionais - Aula 6 - Estrutura do Sistema Operacional

TADS - SO – Aula 6Prof. Charles Fortes

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Sistemas Operacionais

Estrutura do Sistema Operacional

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Atualizando a Turma

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Previously on TADS-SO...

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Conceitos básicos de SO

O que é um sistema operacional?

É um programa ou conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do hardware

Funções básicas

Facilidade de acesso aos recursos do sistema + Compartilhar os recursos de forma organizada e protegida

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Hardware e Software são logicamente equivalentes

Sistemas monoprogramáveis executam apenas uma tarefa por vez

Sistemas multiprogramáveis executam várias tarefas “ao mesmo tempo”

Sistemas multiprocessadores possuem vários processadores, além disto podem ser fortemente ou fracamente acoplados.

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O Processar é comporto por: Unidade de Controle, Unidade Lógica e Aritmética, e registradores

A memória principal pode ser volátil ou não volátil

Memória secundária é o armazenamento de dados “permanente” e não volátil

A linguagem de máquina é o que o processador realmente entende e está diretamente ligado a sua arquitetura, que comumente vão ser RISC ou CISC

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Tradutor: Traduz o programa para linguagem de máquina

Interpretador: Interpreta código direto

Linker: Liga vários módulos como um só

Loader: Carrega o programa na memória

Depurador: Acompanhar a execução de um programa

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Multiprogramáveis surgiram pela necessidade de usar melhor os recursos do computador

Ao final de cada instrução, a unidade de controle verifica interrupções e exceções e as trata

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Kernel

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Kernel

O sistema operacional oferece um conjunto de rotinas e serviços, que são chamados Núcleo, ou Kernel

Terra ÁtomoCélula

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Kernel

Diferente de uma aplicação convencional, a execução das rotinas de um sistema operacional acontecem de maneira

concorrente, sem uma ordem e dissociada do tempo.

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Kernel

AplicaçãoDaveHardwareSistema

Operacional

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Kernel

Principais funções

Tratamento de Interrupções e Exceções;

Criação e Eliminação de Processos e Threads;

Sincronização e Comunicação entre Processos e Threads;

Escalonamento e Controle dos Processos e Threads;

Gerencia de Memória;

Gerencia do Sistema de Arquivos;

Gerencia de Dispositivos E/S;

Suporte a Redes Locais e Distribuídas;

Contabilização do Uso do Sistema;

Auditoria e Segurança do Sistema;

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Kernel

Modo de Acesso

Como os recursos são compartilhados por N aplicações, o núcleo deve garantir as operações

não afetem a integridade de um sistema

Por isso um processador fornece dois modos de acesso: Modo Usuário e Modo Kernel

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Kernel

Quando a aplicação está em modo usuário, acessa a um conjunto restrito de comandos, já no modo kernel o acesso é ilimitado

Kernel Usuário

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Kernel

As vezes acontece de brechas darem poderes excessivos aos aplicativos em modo usuário

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Kernel

Todo o controle de execução de rotinas do sistema operacional é realizado pelo mecanismo

de SystemCalls

Caso uma instrução privilegiada acesse diretamente o hardware sem passar por uma system call, o Hardware a

Bloqueia

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Kernel

Também podem ter outros nomes System Services no OpenVMS ou API (Application program Interface) no Windows

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Kernel

As rotinas podem ser agrupadas em grupos de função

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Kernel

Quando um computador é ligado, o bootLoader que está na ROM da máquina é ativado e chama o POST (Power-On Self

Test), que testa o hardware básico

Em seguida, é verificado se em alguma unidade de armazenamento possui um

sistema operacional. Caso encontre, um conjunto de instruções é carregado para

a memória em um setor específico chamado de Setor de Boot.

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Kernel

O sistema operacional também possui o processo de desligamento onde o uma série de passos ordenados são executados para garantir que não haverá perda de dados.

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Arquiteturas do Kernel

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Arquitetura monolítica

Vários módulos compilados separadamente e depois linkados, formando um grande e único programa executável.

Era simples e tinha um bom desempenho

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Arquitetura de camadas

Com o aumento da complexidade, os kernels passaram a organizar seu código em camadas, usando técnicas de

programação estruturada e modular

Guest Power User Administrator

Kernel

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Arquitetura de camadas

Atualmente, o modelo mais usado é o de duas camadas

Usuário

Kernel

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Arquitetura de Microkernel

Hoje a tendência é a de que o núcleo seja o menor e mais simples possível, de forma que os serviços são providos por processos separados. A aplicação que consome o serviço é

chamada “cliente” e o processo que a responde é chamado “servidor”.

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Neste caso o núcleo fica responsável pela comunicação cliente/servidor

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Usando o modelo cliente/servidor, permite que não importa se o servidor está no mesmo computador ou distribuído, já que toda comunicação é feita por mensagens.

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Máquinas Virtuais

O Modelo de Máquina Virtual cria um nível intermediário entre o Hardware e o Sistema Operacional chamado “Gerencia de

Máquina Virtual”

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Máquinas Virtuais

Cada VM pode ter um sistema operacional e que executam suas aplicações como se o computador todo estivesse dedicado a

elas.

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Máquinas Virtuais

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Exercício para entregar por e-mail

Enviar para: [email protected]: [TADS_ASO] Exercício Capítulo 4

Prazo limite: 01/05/2014 às 23h59m horário de Brasília

(valerá o horário que o google marcar como “recebido” no e-mail)

mailto:[email protected]

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Livro texto: Arquitetura de Sistemas Operacionais 4ªed.Capítulo 4 – Item 4.9 página 62

As 13 Questões

Se pegar as respostas na internet ou eu receber 2 iguais eu anulo o exercício

Valendo: 1 x

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Dúvidas?

[email protected]

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