Fundamentos de Sistemas Operacionais

Conceitos iniciais

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Bases de aplicação

● A principal responsabilidade de um sistema operacional é determinar qual processador executa um processo e durante quanto tempo esse processo é executado.

● Sistemas Operacionais liberam os desenvolvedores de software da obrigação de lidar com os detalhes complicados de manipulação de hardware.

Bases de aplicação

● Sistemas Operacionais oferecem interfaces de programação de aplicativos - API

● Os Sistemas Operacionais gerenciam o hardware. A aplicação faz a chamada pela API, em seguida a API manuseia um driver de dispositivo que por sua vez, manuseiam o hardware.

Bases de aplicação

Aplicação Aplicação Aplicação

Interface de programação de aplicativos - API

Componentes do Sistema Operacional

Bases de aplicação

● Sistemas Operacionais Embarcados: ○ Possuem hardware especialista e sistema

operacional enxuto, valorizando processamento, memória e interface com usuário.

● Sistemas Operacional de tempo real:○ Devem assegurar que processos respondam a

eventos críticos imediatamente.○ Usados em sistemas de missão crítica.

● Máquina virtual (VM): ○ Abstração em software de um computador.

Executado como uma aplicação.○ Permitem portabilidade.

Bases de aplicaçãoLinux Windows UNIX

Aplicação VM Aplicação

Interface de programação de aplicativos - API

Componentes do Sistema Operacional

Componentes do sistema operacional

● Shell: Interpretador de comandos. Podem ser via teclado ou mouse (ambiente gráfico).

● Kernel: Software do sistema operacional onde estão os componentes centrais:○ Escalonador de processos: determina quando e por

quanto tempo um processo é executado em um processador.

○ Gerenciados de memória: determina quando e como a memória é alocada aos processos e o que fazer quando a memória principal estiver cheia.

Componentes do sistema operacional

○ Gerenciados de comunicação de processos - IPC: permite que os processos se comuniquem uns com os outros.

○ Gerenciador de sistemas de arquivos: Organiza os dados em dispositivos de armazenamento e fornece uma interface para acessar os dados nesses dispositivos.

○ Gerenciador de entrada e saída (E/S): atende às solicitações de entradas e saídas de e para dispositivos de hardware, respectivamente.

Componentes do sistema operacional

● Threads: Fluxo de execução. Componentes de um mesmo software que são executados de forma independente, mas realizam seu trabalho em um espaço de memória comum.

● Escalonador de disco: Componente responsável pela reordenação de entrada e saída por discos para maximizar o desempenho. Este processo se chama RAID - Redundant Array of Independent Disks.

Metas de um sistema operacional

● Eficiência: Alto rendimento e baixo tempo de retorno.● Robustez: Tolerância a falhas de hardware.● Escalabilidade: Usar recursos à medida que são

acrescentados.● Extensibilidade: Capacidade de adaptar-se a diferentes

tecnologias, além do projeto inicial. ● Portabilidade: Projetado para diferentes configurações

de hardware.● Segurança: Não permitir que usuários acessem

recursos sem autorização.● Interatividade: Respostas rápidas pelas aplicações à

ações do usuário ou eventos.● Usabilidade: Potencial de atender a uma base

significativa de usuários.●