UESB Sistemas de Informação

Sistemas Operacionais

Prof. VANILDO MEIRA

Prof. Vanildo Meira

Ementa

Serviços de Sistemas Operacionais. Gerência de Entrada e Saída. Gerência do Processador. Gerência de Memória. Programação Concorrente. Gerência de Arquivos. Estudo de Sistemas existentes: Windows NT. Linux, Unix, etc.

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Objetivo Geral

Apresentar os fundamentos da implementação e operação de Sistemas Operacionais. Discutir formas de gerenciamento dos recursos do hardware tais como processador, memória e dispositivos de entrada e saída. Discutir problemas inerentes ao comportamento de recursos e suas soluções. Definir sistemas de arquivos e diretórios. Introduzir conceito de Sistemas Operacionais distribuídos.

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I Unidade

1. Considerações Iniciais 1.1. O que é um sistema operacional? 1.2. História dos sistemas operacionais 1.3. Tipos de sistemas operacionais 1.4. Revisão sobre hardware de computadores 1.5. Conceito sobre sistemas operacionais 1.6. Chamada ao sistema 1.7. Estrutura de sistemas operacionais 2. Serviços de Sistemas Operacionais 2.1. Processos e Threads 2.2. Comunicação entre Processos (IPC) 2.3. Problemas clássicos de IPC 2.4. Escalonamento 3. Deadlocks 3.1. Recursos 3.2. Introdução aos deadlocks 3.3. Detecção e recuperação de deadlocks 3.4. Evitando e prevenindo deadlocks

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II Unidade

4. Gerenciamento de Memória 4.1. Gerenciamento básico de memória 4.2. Troca de processos 4.3. Memória virtual 4.4. Sistema de paginação 4.5. Implementação de sistemas de memória virtual 4.6. Segmentação 5. Entrada / Saída 5.1. Princípios do hardware de E/S 5.2. Princípios do software de E/S 5.3. Camadas do software de E/S 5.4. Discos 5.5 Temporizadores 5.6. Terminais com base em caracteres 5.7. Gerenciamento de energia

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III Unidade

6. Sistemas de arquivos 6.1. Arquivos 6.2. Diretórios 6.3. Implementação dos sistemas de arquivos 6.4. Exemplos de sistemas de arquivos 7. Segurança 7.1. O ambiente de segurança 7.2. Criptografia básica 7.3. Autenticação de usuário 7.4. Ataques de dentro e fora do sistema 7.5. Sistemas Confiáveis 8. Estudo de Casos de Sistemas Operacionais Modernos

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Bibliografia Básica

TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. 3a Ed. São Paulo: Pearson, Prentice-Hall do Brasil, 2009. TANENBAUM, Andrew S.; WOODHULL, Albert S. Sistemas operacionais: projeto e implementação. 3a ed. Porto Alegre: Bookman, 2004. SILBERSCHATZ, Abraham, GALVIN, Peter Baer, GAGNE, greg,. Sistemas operacionais com Java, Rio de Janeiro: Elsevier, 2004.

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Bibliografia Complementar

MACHADO, Francis Berenger, MAIA, Luiz Paulo, Arquitetura de Sistemas Operacionais, Rio de janeiro, 2007. DEITEL, H. M.; DEITEI, P. J.; CHOFFNES, D. R. Sistemas operacionais. 3a ed. Pearson Prentice Hall, 2005. SILBERSCHATZ, Abraham. Sistemas operacionais: conceitos e aplicações. Rio de Janeiro: Campus, 2004.

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Planejamento das Avaliações

1ª Unidade – Avaliação Teórica (individual) Data: 15/04/2014 2ª Unidade – Avaliação Teórica (individual) Data: ?? 3ª Unidade – Trabalho em Equipe Data: ??

Trabalho

1a. Etapa: Divisão das Equipes e Definição do Sistema a ser Executado

2a. Etapa: Descrição, Desenvolvimento e Execução do Sistema: Identificação dos eventos

Definição dos parâmetros

Desenvolvimento em simulador

Depuração do simulador

Obtenção dos resultados dos experimentos

Análise dos resultados de simulação

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Definição do Sistema a ser Executado

Esta parte será discutida na próxima aula.

Após a divisão das Equipes e dos trabalhos a serem desenvolvidos, vocês deverão descrever sucintamente o sistema e listar:

Serviços a serem realizados

Métricas de desempenho

Parâmetros do Sistema

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Abordagem Sistemática (I)

Estabeleça os Objetivos.

Liste os Serviços e suas Respostas

Selecione as Métricas

Em geral estão associadas com velocidade, precisão e disponibilidade dos serviços.

Liste os Parâmetros do Sistema.

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Abordagem Sistemática (II)

Selecione os Fatores a Serem Estudados

Selecione a Carga de Trabalho

Planeje os Experimentos

Apresente os Resultados

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Dicas

Na primeira etapa usem diagramas e figuras para explicar como o sistema vai operar.

Procurem ser o mais objetivos possível, especificando claramente o que cada parte do sistema vai realizar.

No segundo momento será feita a avaliação do desempenho do sistema: se tudo está ocorrendo como planejado.

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Possíveis Resultados de um Pedido de Serviço

S I S T E M A

O P E R A C I O N A L

Pedido do i-ésimo Serviço

Executado

Não Executado

Executado Corretamente

Executado Incorretamente

Tempo (Tempo de Resposta)

Taxa (Vazão)

Recurso (Utilização)

Probabilidade

Intervalo entre Erros

Erro j

Duração do Evento

Intervalo entre Eventos

Evento k

Velocidade

Confiabilidade

Disponibilidade

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Selecione as Métricas

As métricas de desempenho estão relacionadas com as respostas do sistema

Em geral estão associadas com velocidade, precisão e disponibilidade dos serviços.

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Listem os Parâmetros

Os parâmetros do sistema a serem listados são aqueles que afetam diretamente as métricas de desempenho escolhidas.

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Selecione a Carga de Trabalho

Indiquem como esta carga será gerada no programa de simulação. Por exemplo, distribuição a ser adotada para o intervalo entre chegadas de usuários, etc.

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Estudo do SO através de Simulações

Simulador a ser utilizado: SMPL

Subetapas:

Definição do modelo de filas

Identificação dos eventos

Desenvolvimento do simulador

Depuração do simulador

Obtenção dos resultados dos experimentos

Análise dos resultados de simulação

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Definição do modelo de simulação

Modelo de filas a ser simulado.

Representação do sistema real.

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Identificação dos eventos

De início faz-se identificação e apresentação dos eventos de forma abstrata.

A finalidade é representar a lógica do simulador: inicialização, solicitação dos recursos, liberação dos recursos, além da instrumentação para a obtenção das métricas desejadas.

Nesta fase não deve ser apresentado nenhum código em SMPL

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Desenvolvimento da Simulação

Tradução dos eventos na linguagem do simulador (SMPL).

Implementação das estruturas de dados e rotinas correspondentes a cada evento.

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Análise dos resultados de simulação

Em seguida é necessário avaliar os resultados obtidos. Podem ser feitos gráficos mostrando a variação nas medidas de desempenho com a variação dos fatores escolhidos e comentem estes resultados. Eles eram esperados? Batem com a intuição que vocês têm do sistema? Etc.

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Relatório Final

Deve conter basicamente o desenvolvimento do trabalho, a começar da Definição do Sistema, serviços, fatores, etc.

É preciso apresentar também o código de sua simulação em SMPL, exemplo da execução do simulador, resultados das simulações e análise dos mesmos.

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