Sistemas Operativos

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Introdução aos sistemas operativos.

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  • DOS, WINDOWS – c:TrabalhosSO rabf.doc UNIX - /Trabalhos/SO/trabf.doc
  • Sistemas Operativos

    1. 1. Introdução aos Sistemas Operativos
    2. 2. Conceito de Sistema Operativo <ul><li>Sistema Operativo </li></ul><ul><ul><li>Pode ser definido como um conjunto de programas que permitem uma interacção simplificada entre o utilizador e a máquina </li></ul></ul>Dispositivos físicos Sistema Operativo Aplicações Utilizador Hardware
    3. 3. Conceito de Sistema Operativo <ul><li>O Sistema Operativo pode ser visto como </li></ul><ul><ul><li>Máquina virtual </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Dar ao utilizador a ilusão de dispor de uma máquina muito mais fácil de utilizar e programar do que o hardware . </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Gestor de recursos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Efectuar a gestão dos diversos componentes da arquitectura de um computador, impondo ordem na atribuição de recursos aos programas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tirar máximo partido dos recursos disponíveis </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Tempo de CPU, memória, etc </li></ul></ul></ul></ul>
    4. 4. Conceitos e revisões <ul><li>Processador e Processos </li></ul><ul><ul><li>Um processo é basicamente um programa em execução </li></ul></ul><ul><ul><li>Num sistema multi-programado, vários processos podem estar a correr simultaneamente </li></ul></ul><ul><ul><li>Contudo, quando existe um só processador, apenas um processo pode utilizá-lo em cada instante temporal </li></ul></ul><ul><ul><li>Os processos concorrem pelo processador e cooperam entre si para realizar tarefas mais complexas </li></ul></ul>
    5. 5. Conceitos e revisões <ul><li>Processador e Processos </li></ul><ul><ul><li>Processador (CPU) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Elemento activo do sistema que executa processos </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Modo utilizador ( User Mode ) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Disponível um subconjunto das instruções do CPU. É neste modo que correm as aplicações </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Modo núcleo ( Kernel Mode ) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Modo privilegiado do processador, para o qual todas as instruções estão disponíveis. Só o Sistema Operativo é que tem acesso a este modo </li></ul></ul></ul>
    6. 6. Conceitos e revisões <ul><li>Memória e Gestão de memória </li></ul><ul><ul><li>Divisão estruturada da memória de modo a ser possível o carregamento de diversos programas na memória principal </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Colocação e Protecção </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Existência de mecanismos que permitam o crescimento da memória de dados de um programa </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Reserva de memória </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Gestão do espaço de endereçamento de modo a que se possa ter uma capacidade de memória superior à da memória principal (a RAM) – Memória Virtual </li></ul></ul>
    7. 7. Conceitos e revisões <ul><ul><li>Hierarquia da memória </li></ul></ul>Registos Cache Memória principal Discos Tapes Maior rapidez Maior capacidade
    8. 8. Conceitos e revisões <ul><ul><li>Sistemas mono-programados e multi-programados </li></ul></ul>
    9. 9. Conceitos e revisões <ul><li>Sistemas de ficheiros (FAT 32, NTFS, EXT3, etc.) </li></ul><ul><ul><li>Gestão da informação não-volátil armazenada em memória secundária (discos, tapes) </li></ul></ul><ul><ul><li>Providenciar um nível de abstracção para que o utilizador não se preocupe com os detalhes da utilização de discos, disquetes, etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>Chamadas ao sistema: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Criação, remoção, cópia, escrita e leitura de ficheiros </li></ul></ul></ul>
    10. 10. Conceitos e revisões <ul><ul><li>Estrutura hierárquica (em árvore) - directórios </li></ul></ul>Nomeficheiro.extensão Extensão indica o tipo do ficheiro
    11. 11. Conceitos e revisões <ul><li>Periféricos e I/O </li></ul><ul><ul><li>Gestão das operações de escrita e leitura nos diversos periféricos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Teclado, impressora, terminais de texto e gráficos, discos, etc. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Tratamento de interrupções e de erros </li></ul></ul><ul><ul><li>Device drivers </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Programas para gestão de periféricos específicos </li></ul></ul></ul>
    12. 12. Classificação de SOs <ul><li>Multi-utilizador </li></ul><ul><ul><li>O tempo de processamento do CPU de um computador pode ser partilhado por mais do que um utilizador de forma interactiva. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Unix, Linux </li></ul></ul></ul><ul><li>Mono-utilizador </li></ul><ul><ul><li>O CPU só pode estar dedicado de forma interactiva a um conjunto de processos do mesmo utilizador </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>MS-DOS, todos os Windows </li></ul></ul></ul>
    13. 13. Classificação de SOs <ul><li>Multi-programação </li></ul><ul><ul><li>Capacidade de correr vários programas simultaneamente (em concorrência) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Unix, Linux, todos os Windows </li></ul></ul></ul><ul><li>Mono-programação / Processamento por lotes </li></ul><ul><ul><li>Cada programa monopoliza o processador até terminar </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Spectrum </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>DOS (à parte dos programas residentes) </li></ul></ul></ul>
    14. 14. Classificação de SOs <ul><li>Dedicado </li></ul><ul><ul><li>Sistema Operativo projectado para aplicações específicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Exemplos: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Controlo de uma linha de montagem - SOs em tempo real </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Gestão de transacções numa companhia aérea - SOs para Mainframes </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Interface para um telemóvel – SO embedded </li></ul></ul></ul><ul><li>Uso geral </li></ul><ul><ul><li>Projectados para uma fácil utilização </li></ul></ul><ul><ul><li>Permitem a execução de uma grande variedade de programas </li></ul></ul><ul><ul><li>Reconhecem uma grande diversidade de periféricos </li></ul></ul>
    15. 15. Classificação de SOs <ul><li>Centralizado </li></ul><ul><ul><li>O Sistema Operativo cria uma máquina virtual sobre um único computador </li></ul></ul><ul><li>Distribuído </li></ul><ul><ul><li>O Sistema Operativo que corre sobre um conjunto de computadores, dando a ilusão de que este conjunto é uma entidade única </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemas distribuídos puros </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemas em rede </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemas multi-processador </li></ul></ul></ul>
    16. 16. Modelo de um SO <ul><li>Camadas ( Layers ) </li></ul><ul><ul><li>O SO encontra-se estruturado segundo um conjunto de camadas funcionais </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada camada utiliza serviços de camadas que lhe são interiores </li></ul></ul><ul><ul><li>Em suma, cada camada é uma máquina virtual com uma interface bem definida </li></ul></ul><ul><ul><li>À camada mais baixa (gestão de processos) corresponde o núcleo do sistema operativo </li></ul></ul>
    17. 17. Modelo de um SO <ul><li>Camadas ( Layers ) </li></ul>
    18. 18. Modelo de um SO <ul><li>Modular </li></ul><ul><ul><li>O SO encontra-se organizado segundo módulos à volta de um núcleo ( kernel ) </li></ul></ul><ul><ul><li>O núcleo é geralmente pequeno ( Micro-kernel ), comunicando com o hardware e estabelecendo a comunicação entre os diversos módulos </li></ul></ul><ul><ul><li>Pode introduzir-se o conceito de processo cliente e de processo servidor que correm em modo utilizador </li></ul></ul><ul><ul><li>Facilmente adaptável a sistemas distribuídos </li></ul></ul><ul><ul><li>Estrutura mais estável (teoricamente...) </li></ul></ul>
    19. 19. Modelo de um SO <ul><li>Modular </li></ul>
    20. 20. Modelo de um SO <ul><li>Modular (Cliente-Servidor) </li></ul>
    21. 21. Bibliografia <ul><li>Silberschatz A., Galvin P. B. & Gagne G. (2002). Operating System Concepts. Addison-Wesley. </li></ul><ul><li>Stallings W. (2006). Operating Systems–Internals and Design Principles . Prentice Hall </li></ul><ul><li>Consulta do site so.dcti.iscte.pt/SO-2008-09-2/Material/1-Introducao.ppt </li></ul>

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