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Material iae aula 2

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    Material iae   aula 2 Material iae aula 2 Document Transcript

    • 05/12/12 Universidade Federal do MaranhãoUniversidade Federal do Maranhão Departamento de Informática SOFTWAR: PARTE 1 Departamento de InformáticaIntrodução à Computação Prof. Esp. Gedson Rios Lopes gedsonrios@gmail.com 1 Software de Sistemas •  Todos os programas relacionados à coordenação das operações do computador. •  Exemplos: –  Sistemas operacionais. –  Conversores de linguagem: •  Convertem código de programa para uma forma legível por máquina. –  Programas utilitários: –  Executam tarefas secundárias. 1
    • 05/12/12 Componentes genéricos - SOFTWARE sistema computacional •  Conjunto de instruções/funções/tarefas que definem o que o computador deve executar para chegar a um determinado resultado. •  Instruções eletrônicas que em geral residem em um meio de armazenamento. •  Um conjunto específico destas instruções é chamado Programa. •  Quando o computador está usando um programa em particular, dizemos que eles está rodando ou executando aquele PROGRAMA. Componentes genéricos - sistema computacional SOFTWARE Programas:Diferentes visões- Sistema computacional •  Partes componentes do software •  Desenvolvidos utilizando Linguagens de Programação. •  Analistas de Sistemas e Programadores –  Projetam e desenvolvem programas / software •  Engenharia de Software –  Área de estudo que se preocupa com o desenvolvimento de software 2
    • 05/12/12 SOFTWARE Sistemas Operacionais •  O sistema operacional é software: um conjunto de rotinas que são executadas pelo processador para facilitar o acesso aos componentes de hardware (processador, memória, dispositivos de E/S), e gerenciar o uso do sistema de computação (hardware e software). •  Tradicionalmente os S.O. eram escritos em linguagem Assembly. Já faz um certo tempo que a maioria dos S.O. são escritos em linguagens de alto nível. Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais•  Composto por um conjunto de programas e rotinas Usuário Programas•  Controla a execução de qualquer software utilizado em um computador•  Gerencia os recursos do computador (hardware e software) de modo a: SO –  Possibilitar sua utilização –  Aumentar sua eficiência –  Permitir a comunicação com outros equipamentos. Sistema de Hardware Arquivos 3
    • 05/12/12 Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais•  Composição Básica àKernel (Núcleo) - coração do sistema Serviços oferecidos pelo sistema operacional operacional, composto pelas funções centrais do SO •  Criação de programas –  Editores, depuradores, compiladores –  O kernel é residente na memória –  Responsável por implementar as chamadas de sistema •  Execução dos programas (serviços) –  Carga de programas em memória –  Principais componentes são: Gerência de processador, memória, entrada / saída e Sistema de arquivos •  Acesso a dispositivos de E/ S –  Gerencia o sistema operacional. •  Controle de acesso a arquivos •  Carregado do disco rígido para a memória quando o computador é inicializado (Booting). •  Acesso a recursos de sistema –  Proteção entre usuários Sistemas Operacionais Funções do Sistemas OperacionaisServiços oferecidos pelo sistema operacional•  Contabilidade Usuário Hardware –  Estatísticas –  Monitoração de desempenho –  Sinalizar upgrade de hardware necessário (memória, disco, etc) Teclado –  Tarifação de usuários Interface com o usuário Mouse•  Detecção de erros Programa HD –  Erros de hardware •  Erros de memória RAM •  Falha em dispositivos de E/ S –  Erros de programação Interface com o programa Modem •  Overflow em operações aritméticas •  Acesso não-autorizado a posições de memória Impressora –  Aplicação solicita recursos que o sistema operacional não pode SO alocar (segurança, falta do recurso, etc) 4
    • 05/12/12 Funções dos Sistemas Operacionais Funções do Sistemas Operacionais Inicialização •  Inicialização do Computador Passo 1 •  Gestão da Memória •  Gestão de Programas A fonte de alimentação fornece •  Programação de Tarefas energia elétrica para as •  Interfaceamento com o Usuário diferentes partes do sistema •  Configuração de Dispositivos processador •  Gerenciamento de Sistema Arquivo •  Segurança do Sistema BIOS •  Controle da Rede •  Monitoração do Desempenho •  Contabilidade Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Inicialização Inicialização Passo 3Passo 2 A BIOS realiza o POST drive deO processador procura o BIOS POST processador CD-ROM Power-On Self Test processador Teste mediante o qual são verificados componentes conectores BIOS BIOS tais como mouse, teclado, placas de Basic Input/Output System conectores e placas de expansão expansão BIOS Firmware que contém as instruções de inicialização do computador teclado 5
    • 05/12/12 Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Inicialização Inicialização Passo 5 Passo 4 O BIOS procura os arquivos drive de Os resultados do POST são disco flexível do sistema no drive A (disco comparados com os dados drive de CD-ROM drive de CD-ROM flexível) e, em seguida, no armazenados no chip CMOS chip drive C (disco rígido) chip processador CMOS processador CMOS discoChip CMOS rígidoComplementary Metal Oxyde conectores Arquivos do sistema conectores BIOS BIOSSemiconductor Arquivos específicos doArmazena informações de sistema operacional, placas de placas deconfiguração do computador e expansão carregados durante a expansãotambém detecta novos inicializaçãodispositivos conectados Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Inicialização Inicialização Passo 7 Passo 6 drive de disco flexível O SO carrega informações de O programa de boot drive de CD-ROM configuração, exibe a área de carrega na RAM o kernel trabalho (desktop) na tela e executa do SO (armazenado no programas na pasta Iniciar (StartUp) chip HD), o qual assume, a processador CMOS partir de então, o controle disco do computador rígido Pasta Iniciar (StartUp) conectores BIOS módulos de memória RAM Contêiner de uma lista de programas que são placas de automaticamente expansão iniciados quando o computador é inicializado Step 7 6
    • 05/12/12 Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Gestão da Memória Gestão da Memória Virtual •  Gerenciamento da memória. –  Divide a memória em partições distintas. –  Aloca memória para programas. °  O SO aloca uma porção de um Disco –  Mantém os programas mutuamente separados (memória virtual) meio de •  Divide a memória em: armazenamento –  primeiro plano à para programas com alta prioridade, que receberão mais tempo de CPU (usualmente o –  segundo plano à para programas com menor prioridade, que disco rígido) receberão menos tempo de CPU –  Os programas que aguardam para serem executados são para atuar como RAM colocados em filas, baseando-se em sua prioridade. RAM adicional (memória física) •  Usa armazenamento virtual. –  Também chamado de memória virtual. Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Gestão da Memória Virtual Gestão da Memória VirtualPasso 1 Passo 2 swap out de página swap out de páginaO SO transfere os O SO transfere osdados e as dados e asinstruções de instruções deprogramas menos Disco Disco (memória virtual) programas do (memória virtual)usados disco rígido pararecentemente a memóriapara o disco RAM RAM (memória física) quando (memória física)rígido, uma vez necessáriosque a memória énecessária paraoutros propósitos swap in de página 7
    • 05/12/12 Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Gestão da Memória Gestão de Programas•  Pode ser implementado por meio de paginação. –  Divide a memória em páginas pequenas, de tamanho fixo. •  Salvar arquivos em disco. –  A tabela de páginas (page table) controla as localizações na •  Ler arquivos do disco para a memória. memória. •  Verificar o espaço disponível em disco e memória. •  Alocar memória para armazenar dados e programas. •  Ler toques de teclas do teclado e exibir caracteres ou gráficos na tela. •  Os programas trazem incorporados a si instruções que solicitam ao sistema operacional estes serviços (chamadas ao sistema operacional). Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Programação de Tarefas Multiprogramação •  O uso de um computador potente com múltiplas CPUs. •  Tempo Compartilhado •  Múltiplos programas rodam simultaneamente. –  Os programas se alternam na utilização da CPU. –  Cada um é executado em seu próprio processador –  Baseado no tempo. •  Dois ou mais programas executados concorrentemente. •  A cada usuário é designada uma fatia de tempo (fração de –  Os programas se alternam na utilização da CPU. segundo). –  Baseada em eventos. •  A CPU trabalha somente nas tarefas desse usuário durante •  Uma interrupção suspende o processamento para permitir a sua fatia de tempo. execução de um outro programa. •  Tempo de resposta: o tempo entre o pedido digitado e a •  Depois que o segundo programa é executado, o sistema resposta do computador. operacional retorna a CPU a outro programa. –  Tipicamente, é usado em aplicações com muitos usuários. •  Geralmente é usada em programas em lote que não exigem entrada do usuário. 8
    • 05/12/12 Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Interface com o Usuário Interface com o Usuário •  Interface de linha de comando•  Do ponto de vista do usuário, o que faz ou prejudica um sistema operacional é a qualidade da interface com o usuário •  A comunicação é feita via digitação de palavras (limitadas) e símbolos no teclado do computador;•  Às vezes, a interface com o usuário é denominada shell, •  O usuário controla os programas através da digitação de comandos no sugerindo a idéia de que a interface com o usuário (o shell) aviso de comando (prompt), Exemplo: c> ; “envolve” o sistema operacional (o kernel dentro do shell). •  Exige que o usuário digite os comandos utilizando palavras-chave que instruem o sistema operacional sobre o que fazer (Ex.: “format” e•  Os três tipos de interfaces com o usuário são: “copy”). •  Interface de linha de comando, •  Interface baseada em menus e •  Usuário deve conhecer as regras de sintaxe. •  Interface gráfica. •  Pouco utilizados pelos usuários porque exigem memorização e é muito fácil cometer um erro de digitação. •  Preferido pelos usuários experientes. Funções dos Sistemas Operacionais Funções dos Sistemas Operacionais Interface com o Usuário Interface com o Usuário•  Interface Baseada em Menus •  Interface gráfica •  Também conhecida por GUI (Graphical User Interface); •  Permitem que o usuário evite a memorização das palavras- chave e sintaxe. Os menus baseados em texto na tela mostram •  Possibilita o trabalho em termos visuais; todas as opções disponíveis em um determinado ponto. •  Desenvolvimento do conceito de Menus, ícones e caixas de diálogos •  Alguns sistemas permitem que o usuário clique a opção desejada com o mouse. •  Facilidade de utilização medida pela intuitividade da interface •  Tipo de interface chamada amigável •  Utiliza o conceito de desktop - área de trabalho digital: Mesa de trabalho digital •  Calculadora, bloco de notas, pastas, lixeira, etc... 9