1Roteiro• Tipos   • 1.1 SistemasMainframe   • 1.2 SistemasDesktop   • 1.3 SistemasMultiprocessados   • 1.4 SistemasDistrib...
Tipos de Sistemas OperacionaisMainframe• Sistemas de Processamento de Lotes (Batch)    Lote de várias tarefas é organizado...
Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Tempo Compartilhado• Computação Interativa   Interação de vários usuários com o ...
10Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Paralelos• Sistemas Fortemente Acoplados (Tightly Coupled)  • os processadores co...
13Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Distribuídos• Sistemas Fracamente Acoplados (Loosely Coupled)  • Distribuem a com...
16Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Tempo Real• Definidos pelos Requisitos de Tempo do Sistema  • Restrições de be...
19Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Cartões Inteligentes• Dispositivos que contém um chip de CPU  • Realizar pouca...
22Ambiente de Trabalho• Descentralizado  • Cada usuário cuida de seu sistema      • Equipamento, aplicativos e arquivos   ...
25 Referência Bibliográfica• Sistemas Operacionais  • Deitel, Deitel e Choffnes;  • Ed. Pearson           3a Edição  • www...
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Soi2011 parteii

  1. 1. 1Roteiro• Tipos • 1.1 SistemasMainframe • 1.2 SistemasDesktop • 1.3 SistemasMultiprocessados • 1.4 SistemasDistribuídos • 1.5 Sistemasem Clusters • 1.6 Sistemasde Tempo Real • 1.7 SistemasPortáteis • 1.8 Sistemas de Cartões Inteligentes• Migração de recursos• Ambientes de computação• Ambientes de trabalho• Questões 2Objetivos da Parte II• Conhecer os tipos de Sistemas Operacionais atualmente em uso• Diferenciar os diversos tipos de Sistemas Operacionais e os ambientes de trabalho para possibilitar uma configuração adequada à necessidade dos usuários e organizações 3Tipos de Sistemas OperacionaisMonoprogramável / Monotarefa Programa / Tarefa• Características • Apenas uma Tarefa executada • 1 Operador (1 usuário) tem acesso à máquina • Sistemas Dedicados para Tarefa fim Memória• Vantagens CPU Dispositivos • Todos os recursos ficam a disposição de E/S da tarefa• Desvantagens • Recursos passam muito tempo ociosos • Sem recursos de Segurança 1
  2. 2. Tipos de Sistemas OperacionaisMainframe• Sistemas de Processamento de Lotes (Batch) Lote de várias tarefas é organizado no dispositivo de entrada Tarefas são lidas e processadas seqüencialmente na ordem Reduz o tempo de configuração agrupando tarefas semelhantes • Maior eficiência para uma única tarefa Sistema • CPU ociosa Operacional • Velocidade dos dispositivos mecânicos de I/O são menores que os dispositivos eletrônicos Área dos Programas Aplicativos2007 Sistemas Operacionais I - parte II - Tipos - prof. Gregorio Perez 4 5 Tipos de Sistemas Operacionais Mainframe • Sistemas Batch Multiprogramados Várias tarefas são mantidas na memória e o processador é multiplexado entre elas • Uso contínuo do processador Sistema 0 Sistema • Atrasos na execução individual Operacional Operacional • Requer sistema de prioridade: Job 1 Escalonamento de tarefas Job 2 Área dos Programas Job 3 Aplicativos Job 4 512 k Job 5 6 Tipos de Sistemas Operacionais Multiprogramável / Multitarefa• Características Programa • Série de trabalhos executados simultaneamente / Tarefa • Compartilhando os recursos Programa• Vantagens / Tarefa • Aumento de Produtividade Programa • Redução de Custos / Tarefa Programa• Requisitos do Sistema / Tarefa • Definição das Rotinas de E/S • Gerenciamento de Memória Programa • Agendar CPU para as tarefas prontas para execução / Tarefa • Alocar dispositivos 2
  3. 3. Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Tempo Compartilhado• Computação Interativa Interação de vários usuários com o sistema Reserva de tempo (Time-Slice) para cada usuário Uma tarefa (um usuário) alterna na memória do sistema • Necessita sistema on-line para acesso dos usuários • Quantidade de trabalhos limitado por configuração • Maior Produtividade • Menor Custo de utilização do sistema Time Slice2007 Job 1 Job 2 Sistemas Operacionais 3- parte II - Tipos - prof. Gregorio Perez 2 Job I Job 1 Job ... 7 8 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas Desktop • Computadores pessoais • computador dedicado a um único usuário • Dispositivos de E/S • teclados, mouses, monitores, impressoras • Conveniência e responsabilidade do usuário • Tecnologia de SO “maiores” • Podem adotar tecnologia desenvolvida para SO maiores • Podem executar vários tipos diferentes de sistemas operacionais (Windows, MacOS, UNIX, Linux) • Os usuários normalmente fazem um único uso do computador • não precisam de utilização avançada de CPU dos recursos de proteção 9 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas Paralelos • Sistemas Multiprocessados • Sistemas com mais de uma CPU em perfeita comunicação Tempo de Processamento total é maior que a soma das partes (Sistema de Controle de Processamento) • Fator Chave • Forma de Comunicação • Grau de Compartilhamento de Memória e Dispositivos de E/S 3
  4. 4. 10Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Paralelos• Sistemas Fortemente Acoplados (Tightly Coupled) • os processadores compartilham barramento, memória e clock • comunicação ocorre através da memória compartilhada• Concorrência • Processadores acessando o mesmo espaço de memória• Vantagens do Sistema Multiprocessado: • Maior produção (Throughput) • Mais processadores executam mais tarefas em menos tempo • Cuidado! Aumento da velocidade de n processadores < n ! • Economia • Custo de processador inferior ao custo do computador • Maior confiabilidade (Sistema Tolerante a Falha) • Degradação controlada 11Tipos de Sistemas OperacionaisMultiprocessamento Assimétricos• Sistemas Fortemente Acoplados Assimétricos • Uma tarefa específica é atribuída a cada processador • Mais comum em sistemas extremamente grandes• Mestre / Escravo • Só o Processador Mestre executa o SO • Um processador mestre escalona e aloca trabalho para os processadores escravos• Ineficiente • Número excessivo de Interrupções do processador escravo • Se o Mestre falhar, sistema inoperante 12Tipos de Sistemas OperacionaisMultiprocessamento Simétricos (SMP)• Sistemas Fortemente Acoplados Simétricos • Cada processador executa uma cópia idêntica do SO • Muitos processos podem ser executados ao mesmo tempo sem queda do desempenho • A maioria dos sistemas operacionais modernos suporta SMP• Características • Sem Hierarquia entre Processadores • Recursos compartilhados • SO responsável pelo gerenciamento• Mais Poderoso que Assimétricos • Melhor Distribuição da carga de Trabalho e Operações de E/S • Se um processador falhar, outro processador assume a tarefa 4
  5. 5. 13Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Distribuídos• Sistemas Fracamente Acoplados (Loosely Coupled) • Distribuem a computação entre vários processadores físicos • Cada processador possui sua própria memória local • Processadores se comunicam através de linhas de comunicação • barramento de alta velocidade ou linhas telefônicas• Requerem infra-estrutura de rede • Redes locais (LANs) ou redes de longa distância (WANs) • Podem ser sistemas cliente-servidor ou peer-to-peer 14Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Distribuídos• Sistemas Operacionais de Rede • Fornece recursos através da rede • Troca de mensagens entre computadores • Atua independente dos outros computadores da rede• Vantagens dos Sistemas Distribuídos • Compartilhamento de recursos • Computação mais rápida • Compartilhamento de carga • Segurança • Capacidade de Redundância – Sistema de Tolerância a Falhas 15Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas em Cluster• Sistema de Compartilhamento de Armazenamento • Permite que dois ou mais sistemas compartilhem armazenamento • Computadores de rede que funcionam como Sistemas Paralelos • Arquitetura Intermediária entre Computação Distribuída e Multiprocessamento • Fornecem alta confiabilidade • Tolerância à falhas• Clustering assimétrico • um servidor executa a(s) aplicação(ções) enquanto os outros ficam em espera• Clustering simétrico • todos os hosts estão executando a(s) aplicação(ções) , um cluster The Borg • PAREI AQUI beowulf 5
  6. 6. 16Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Tempo Real• Definidos pelos Requisitos de Tempo do Sistema • Restrições de bem definidas e Tempo de Resposta rígido • Aloca recursos para o processo de maior prioridade – sempre • Monitoramento de Sistemas Críticos• Dispositivo de controle em uma aplicação dedicada • experiências científicas de controle • sistemas de geração de imagens médicas • sistemas de controle industrial • alguns sistemas de vídeo ...• Máxima confiabilidade com mínimo de intervenção humana • N 17Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Tempo Real• Tempo Real Rígido (ou Crítico) • Limites de tempo obedecidos de maneira rígida • Armazenamento secundário limitado ou ausente • Dados armazenados na memória de curta duração ou ROM • Conflitos com Sistemas de Tempo Compartilhado • Não suportados pelos SOs de finalidade geral • Tarefas críticas que não permitem atraso Atrasos tem dano significativo• Tempo Real Flexível (ou Não Crítico) • Integrável com sistemas de tempo compartilhado • Utilidade limitada no controle industrial da robótica • Aplicações que exigem tempos de resposta curtos e não rígidos • multimídia, realidade virtual, ... 18Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas Portáveis• Computadores de Mão e Sistemas Embarcados • Personal Digital Assistants (PDAs) • Telefones celulares• Desvantagens: • Limitação de Memória e Consumo de Energia • Processadores lentos • Telas pequenas• Exemplos • Windows CE (Consumer Eletronics) • PalmOS • Symbian 6
  7. 7. 19Tipos de Sistemas OperacionaisSistemas de Cartões Inteligentes• Dispositivos que contém um chip de CPU • Realizar poucas ou um única função • Pagamentos eletrônicos • Normalmente são sistemas proprietários• Problemas • Restrições severas de memória 20Migração de Recursos e Conceitos de SistemasOperacionais Silberschatz, et al. 21Ambiente de Computação• Computação tradicional • PCs, servidores, acesso remoto limitado• Computação baseada na Web • Cliente-servidor e Web Services • Acesso remoto conveniente • Servidores sem local• Computação incorporada • A maioria dos computadores (controladores de motores de automóveis, microondas) • Recursos de sistema operacional bastante limitados • Pouca ou nenhuma interface, acesso remoto 7
  8. 8. 22Ambiente de Trabalho• Descentralizado • Cada usuário cuida de seu sistema • Equipamento, aplicativos e arquivos • Duplicação de Dados, Inconsistências e Redundâncias • Maior custo de equipamento, manutenção e operação• Centralizado • Um computador acomoda os recursos da Organização • Terminais remotos (“Burros”) • (não necessariamente uma rede) • Economia nos custos de equipamento e manutenção • Facilidade de gerenciamento, suporte e comunicação • Ponto de Falha Único: Se o computador parar, tudo para 23Questões• Qual é a principal vantagem da • Quais são as principais diferenças entre multiprogramação? os SOs para mainframes e PCs? • Defina as propriedades essenciais dos• Em um ambiente de multiprogramação seguintes tipos de SOs e tempo compartilhado, vários usuários • Batch compartilham o sistema • Interativo simultaneamente. Essa situação pode • Tempo compartilhado resultar em diversos problemas de • Tempo real segurança. • Rede • Cite dois desses problemas. • SMP • Podemos garantir o mesmo grau de • Distribuído segurança em uma máquina de tempo • Em clusters compartilhado que temos em uma máquina dedicada? • Portátil • Explique sua resposta. 24Questões• Sob quais circunstâncias seria melhor • Quais são as escolhas inerentes aos para um usuário usar um sistema de computadores portáteis? tempo compartilhado em vez de um PC ou estação de trabalho monousuário? • Em seu trabalho, qual sistema e qual ambiente é utilizado ? Poderia ser• Descreva as diferenças entre o melhorado ? multiprocessamento simétrico e • Explique sua resposta. assimétrico. • Cite três vantagens e uma desvantagem • Considere um cluster de computadores dos sistemas multiprocessados. consistindo em dois nós executando um banco de dados.• Qual é a principal dificuldade que um • Descreva uma maneira como o software programador precisa contornar na do cluster pode gerenciar o acesso aos escrita de um sistema operacional para dados no disco. um ambiente de tempo real? • Discuta os benefícios e as desvantagens da escolha 8
  9. 9. 25 Referência Bibliográfica• Sistemas Operacionais • Deitel, Deitel e Choffnes; • Ed. Pearson 3a Edição • www.prenhall.com/deitel_br• Sistemas Operacionais, Conceitos e Aplicações • A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne; • Ed. Campus Tradução da 6a Edição • www.wiley.com/college/silberschatz6e/ 0471417432/slides/slides.html• Sistemas Operacionais Modernos • Andrew Tanenbaum; • Ed. Pearson 2a Edição • www.prenhall.com/tanenbaum_br 9

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