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Apresentacao Aula02 So Apresentacao Aula02 So Presentation Transcript

  • Sistemas Operacionais Aula 2
  • Recapitulando – Aula passada • Os S.O.’s modernos podem ser vistos sob dois aspectos, sendo um deles como uma máquina virtual que abstrai a complexidade do hardware. • Esta máquina virtual é conseguida através de uma camada de software sobre o hardware (computador).
  • Recapitulando – Aula passada • Sob um segundo aspecto um SO pode ser visto como um gerenciador de recursos.
  • Recapitulando – Aula passada
  • Recapitulando – Aula passada • História SO’s: – Primeira geração: 1945 – 1955 -> Computador a válvula e programação wire-up; – Segunda geração: 1955 – 1965 -> Transistor e SO com ler próximo JOB; – Terceira geração: 1965 - 1980 -> Circuitos Integrados e SO’s Multiprogramados; – Quarta Geração: 1980 – Atuais -> Computadores pessoais e SO’s variados (Distribuidos, Redes, Internet)
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas operacionais de computadores de grande porte (OS/390 e OS/360): – Capacidade de E/S; – Processamentos de vários JOBs de uma vez; – Serviços típicos: • Lote ( Jobs de rotina sem a presença interativa do usuário :-> relatório de vendas de uma cadeia de loja) • Processamento de transação (Grandes quantidades de pequenas requisições: processamento de verificações de bancos) • Tempo compartilhado (múltiplos processos ao mesmo tempo: usuários conectados remotamente)
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais de Servidores – Servem múltiplos usuários de uma vez compartilhando recursos de software e hardware via rede; – São executados em PC’s de grande porte e Computadores de grande porte; – Esses servidores podem oferecer serviços de impressão, serviços de arquivo ou serviços de WEB; – Serviços servidores de conexão web e Sites Web usam esse tipo de SO. – Unix, Windows 2000 e Linux.
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais de Multiprocessadores: – Múltiplas CPUs em um único sistema; – Sistemas operacionais especiais com maior atenção para comunicação e conectividade; – Exemplos do processamento de Imagens
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais de PC’s – Boa interface para um único usuário; – Gerenciamento de aplicações; – Windows 98, XP e Linux;
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais de Tempo Real; – Tempo é o parâmetro chave; – Tempo Real crítico - Prazos RÍGIDOS para a execução de determinadas tarefas; – Tempo Real não crítico – o descumprimento ocasional de algum prazo é aceitável; – Exemplo: VxWorks e QNx
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais Embarcados – Pequenos computadores, TV’s, celulares, fornos microondas; – Restrições de tamanho, memória e potência (consumo de energia); – PamlOS, WCE - Consumer Eletrônics;
  • Tipos de Sistemas Operacionais • Sistemas Operacionais de Cartões Inteligentes: – Restrições extremas de tamanho de memória e poder de processamento; – JVM e ROM; – S.O. primitivo que gerencia uma única função até o tratamento de múltiplas applets;
  • Revisão Sobre HW de Computador
  • Revisão Sobre HW de Computador - Processador • Busca, Decodifica (identifcar operandos) e Executa instruções de programas; • Registradores -> Contador de Programa; Ponteiro de Pilha • Cada processador tem um conjunto específicos de instruções para serem executadas. Assim P4 não executa SPARC;
  • Revisão Sobre HW de Computador -Memória • Ideal: Extremamente rápida, grande e barata -> Nenhuma tecnologia satisfaz -> Hierarquia e camadas; • Registradores -> Cache ->Memória Principal (RAM) -> Disco Magnético ->Fita Magnética;
  • Revisão Sobre HW de Computador -Memória
  • Revisão Sobre HW de Computador –Memória – Disco Mag • Um ou mais pratos metálicos que rodam a 5400, 7200 ou 10800 rpm. • Informação escrita em uma série de círculos concêntricos. • Em qualquer posição do braço uma cabeça pode ler uma região circular chamada trilha; As trilhas são divididas em setores; • Juntas, todas as trilhas de uma dada posição do braço formam um cilindro • Mover o braço de um cilindro para o outro leva em torno de 1 ms. E para um cilindro qualquer cerca de 10ms
  • Revisão Sobre HW de Computador -Memória
  • Revisão Sobre HW de Computador –Dispositivos de E/S • Alta interação com o S.O. • Duas partes: O controlador e o dispositivo; • Controlador: chip em uma placa que controla fisicamente o dispositivo e recebe comando so S.O. • O controlador apresenta uma interface simples para o sistema operacional.
  • Revisão Sobre HW de Computador –Dispositivo de E/S • Dispositivo: o próprio dispositivo real. • Tem a interface de comunicação com o controlador padronizada – Assim um controlador de discos IDE pode controlar qualquer disco IDE. • Resumindo: Os SO’s vêem a interface simples do controlador que se comunica com o dispositivo através de uma interface padronizada. • Mas como o SO sabe conversar com os controladores de diferentes fabricantes ? • Para isso existem os Drivers de Dispositivo -> São programas que se comunicam com os controladores emitido comandos e recebendo respostas.
  • Revisão Sobre HW de Computador – Barramentos • Lugar onde os dados de controle e informações trafegam; • Na medida que os processadores e as memórias tornavam-se mais rápidos o tráfego no barramento aumentou. • Como conseqüência um único barramento não é mais suficiente para os computadores modernos
  • Revisão Sobre HW de Computador – Barramentos
  • Revisão Sobre HW de Computador – Barramentos • 8 barramentos: cache, local, memória, PCI, SCSI, USB, IDE e ISA. • O S.O. deve conhecer bem esses barramentos para genrencia-los e controlá-los • ISA – Barramento original do IBM PC/AT; – Funciona a 8,33MHz e trasnfere a uma velocidade máxima de 16,67 MB/s; – Compatível com as placas de E/S antigas e lentas; • PCI – Sucede o barramento ISA; – Trasfere a uma taxa de 528 MB/s
  • Revisão Sobre HW de Computador – Barramentos • Para o bom funcionamento dos barramentos era necessário que o S.O o conhecesse bem. • Sendo assim, antigamente, cada placa de E/S tinha nível fixo de interrupção e endereçamento fixo para seus registradores; • Os conflitos eram resolvidos através de JUMPERS;
  • Revisão Sobre HW de Computador – Barramentos • Solução -> Plug and Play. • Funcionamento: – S.O. coleta automaticamente informações sobre o dispositivo; – Interrupções e endereçamento são atribuídos de forma centralizada; – S.O. informa cada placa sobre o que foi estabelecido;
  • Revisão Sobre HW de Computador
  • Conceitos de S.O -> Processos • Processo = Programa em execução; • Para cada processo existe um espaço de endereçamento na memória no qual este processo pode escrever; • Sistema de tempo compartilhado -> Os processos “brigam” pela CPU; • Um processo pode ser suspenso por ter acabado o seu tempo de execução ou por estar esperando uma E/S ou a liberação de seções críticas;
  • Conceitos de S.O -> Deadlocks
  • Conceitos de S.O -> Arquivos
  • Conceitos de S.O -> Arquivos • O S.O. deve fornecer primitivas para o controle desses arquivos: – Criação de diretórios; – Remoção de diretórios; – Cópia de uma arquivo em um diretório; – Remoção de uma arquivo de um diretório; • Conceitos de propriedade e proteção;
  • Conceitos de S.O -> Interpretador de Comandos • S.O. pode ser visto como um código que executa as chamadas ao sistema; • Interpretador de comandos, apesar de não ser parte do sistema operacional, faz uso das chamadas ao sistema para interfacear o usuário e o S.O. • Exemplo: dir, ls, clear, cls.
  • Conceitos de S.O -> Chamadas ao sistema • O conjunto de chamadas ao sistema oferecido pelo S.O é a interface entre o próprio S.O. e os programas do usuário;
  • Estrutura de um S.O. • Até então tivemos uma noção EXTERNA do S.O. – Interface dele com o programador; • Analisar agora a estrutura interna de um S.O. através de projetos utilizados na construção de S.O.’s – Sistemas Monolítico; – Sistemas de Camadas; – Máquinas Virtuais; – Exonúcleos; – Sistemas Cliente-Servidor
  • Estrutura de um S.O. – Sistema Monolítico • Estrutura mais comum; • Poderia ter o subtítulo “a grande baguça”; • S.O. é escrito como uma coleção de procedimentos que podem chamar uns aos outros; • Para cada chamada ao sistema que uma aplicação necessite há um procedimento relacionado;
  • Estrutura de um S.O. – Sistema Monolítico
  • Estrutura de um S.O. - Sistema de Camadas