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Sistemas OperacionaisVilmar Santos Nepomuceno1RoteiroIntroduoHistrico dos Sistemas OperacionaisKernelProcessos e Seu Ciclo de VidaEntrada e SadaGerncia de MemriaOrientao a Objetos Vilmar SantosIntroduoO que se espera de um sistema computacional?Execuo de programas de usurioPermitir a soluo de problemasO sistema operacional um programa colocado entre os programas de usurio e o hardware do computador de forma a atingir esses objetivosOrientao a Objetos Vilmar Santos

Componentes de um sistema computacionalHardware CPU, Memria, Recursos de entrada e sada.Sistema Operacional Controla o uso do hardwareProgramas aplicativos e de sistemaDefinem como os recursos de hardware so empregados na soluo de um problemaUsuriosOrientao a Objetos Vilmar SantosComponentes de um sistema computacionalOrientao a Objetos Vilmar Santos

Sistema OperacionalConceitos:programa que controla a execuo de programas aplicativosInterface entre aplicativos e hardwareOrientao a Objetos Vilmar SantosSistemas OperacionaisObjetivos:Tornar mais CONVENIENTE o uso de um computadorTornar mais EFICIENTE a utilizao de um computadorCriar novos aplicativos com independncia do hardwareOrientao a Objetos Vilmar SantosSistemas OperacionaisIntefarces entre usurios e computadorOrientao a Objetos Vilmar Santos

HistricoPrimrdiosSistema Operacional InexistenteUsurio o programador e operador da mquinaEvoluo foi motivada por:Melhor utilizao de recursosAvanos Tecnolgicos

Orientao a Objetos Vilmar SantosHistricoSistemas em lote BatchIntroduo de operadores profissionaisJobPrograma a ser compilado e executadoJobs so realizados em lotePassagem entre Jobs continua sendo manualOrientao a Objetos Vilmar SantosHistricoMonitor residenteEvoluoSequenciamento automtico de JobsSistema operacional rudimentarExecuo de um programa por vez Perda de tempo de E/SOrientao a Objetos Vilmar SantosHistricoMultiprogramaoManter mais de um programa em execuo simultaneamente.Inovaes de hardware:InterrupesSinalizao de eventosDiscos magnticosAcesso aleatrio a diferentes Jobs no discoMelhor desempenho em acessos de leitura e escritaOrientao a Objetos Vilmar SantosHistricoSistemas Monousurio Projetados para suportar um usurioEx.: MS-DOS, Windows 3.x, ...Sistemas MultiusurioProjetados para suportar vrios usuriosEx.: Unix, Windows NT (2000), ...Orientao a Objetos Vilmar SantosHistricoSistema MonotarefaCapazes de executar apenas uma tarefa por vezEx.: MS-DOSSistema MultitarefaCapazes de executar vrias tarefas simultaneamenteWindows, Linux, ...

Orientao a Objetos Vilmar SantosHistricoSistemas DistribudosDistribuir a execuo das tarefas por vrios computadoresDeve ser feito e forma transparente para o usurio do sistemaSistemas ParalelosDistribuir as tarefas por vrios processadoresCompartilham recursos de um mesmo computador - MemriaOrientao a Objetos Vilmar SantosHistricoSistemas de Tempo RealEmpregado para sistemas que devem responder dentro de um determinado intervalo de tempoDois tipos:Hard real timeTarefas crticas so completadas dentro de um intervalo de tempo.Soft real timeTarefas crticas possuem mais prioridades que outras.Orientao a Objetos Vilmar SantosKernelNcleo do Sistema operacionalResponsvel por realizar as chamadas de sistemaO Kernel composto por mdulos, que so carregados a medida que os programas utilitrios precisam.Ex.: Mdulo grfico, Rede, Teclado,...

Orientao a Objetos Vilmar SantosProcessosO que um programa?

O que um processo?Orientao a Objetos Vilmar SantosProcessosUm programa pode ter vrias instncias em execuoMesmo cdigo, porm dados e momentos de execuo diferentes.Orientao a Objetos Vilmar SantosCiclo de vida de um processoExecutandoAptoBloqueadoCriaoDestruioOrientao a Objetos Vilmar SantosCiclo de vidaCriaoMomento inicial pr-execuoPrograma carregado na memriaAptoAps a criao do processo ele se torna apto a entrar em execuoExecuoPrograma entra em execuo, ocupando o processador

Orientao a Objetos Vilmar SantosCiclo de vidaBloqueadoProcesso a espera de uma chamada de entrada/sadaCPU mais rpido que chamadas de entrada/sadaDestruioO processo trmina sua execuoSada por ErroOrientao a Objetos Vilmar SantosOrientao a Objetos Vilmar Santos

Entrada e SadaO que um perifrico?Dispositivo conectado ao computador possibilitando sua comunicao com o mundo externo.Conectados atravs de uma INTERFACE de hardwareInterfaces se conectam com o computador atravs do BarramentoProcessador dedicado controladores (Device Drivers)

Orientao a Objetos Vilmar SantosEntrada e SadaOrientao a Objetos Vilmar Santos

Entrada e SadaTipos de interface de comunicaoInterface SerialApenas uma linha de transferncia de dados bit a bitInterface ParalelaMais de uma linha para transferncia de dadosEx.: n*8bits

Orientao a Objetos Vilmar SantosEntrada e SadaO que so controladores (Device Drivers)?Conjunto de estruturas de dados que controlam um ou mais dispositivos interagindo com o Kernel via uma interface bem definida.Como controladores e sistema operacional conversam?Recebem ordens do processadorFornecem os estados das operaes de entrada e sadaLeitura e Escrita dos dados para o perifricoOrientao a Objetos Vilmar SantosEntrada e SadaProgramadaToda iterao entre processador e controlador responsabilidade do programadorDesvantagemDesperdcio de tempo do processador para verificar continuamente o estado de uma operao de entrada e sadaOrientada a InterrupoQuando a operao de entrada e sada trmina o processador avisado No h desperdcio de processamentoOrientao a Objetos Vilmar SantosEntrada e SadaGerenciamento de entrada e sada:Problema: Entrada e sada extremamente lenta se comparada com a velocidade de processamentoObjetivo: Tornar o processo mais eficiente

Orientao a Objetos Vilmar SantosMemriaQualquer SO possui gerncia de memriaMonotarefa Gerncia SimplesMultitarefa ComplexaSistemas de memriaMemria Principal Acessada pela CPUMemria Secundria DiscosProgramas armazenados em discosExecutar trazer da memria secundria para principalOrientao a Objetos Vilmar SantosMemriaMemria LgicaAcessada pelo processoEndereos lgicosMemria FsicaCircuitos integradosPosio real na memriaOrientao a Objetos Vilmar SantosMemriaEndereo Lgico X Endereo FsicoLgico: Gerados pela CPUFsico: Endereos na memria RAMProgramas enxergam apenas endereos lgicosEndereos lgicos so transformados para endereo fsico durante a execuo do processoOrientao a Objetos Vilmar SantosMemriaMMU Memory Management UnitHardware que faz o mapeamento entre endereo lgico e endereo fsico.Orientao a Objetos Vilmar Santos

MemriaMMU Exemplos:Orientao a Objetos Vilmar Santos

MemriaUm programa deve ser transformado em processo para ser executadoOrientao a Objetos Vilmar Santos

MemriaMecanismos para alocao de memriaOrientao a Objetos Vilmar Santos

MemriaAlocao Contgua SimplesSistemas mais simplesMemria Pricipal divididaSistema OperacionalProcesso do usurioUsurio tem controle total da memriaProblema de violao de acessoEx.: DOSOrientao a Objetos Vilmar SantosMemriaAlocao Contgua ParticionadaExistncia de multiplas partiesDiviso da memria em blocosCada Partio => Um processoPartiesFixasVariveisOrientao a Objetos Vilmar SantosMemriaAlocao Contgua ParticionadaO SO responsvel pelo controle das partiesParties alocadasParties LivresTamanho das PartiesOrientao a Objetos Vilmar Santos

PerguntasOrientao a Objetos Vilmar SantosSistemas OperacionaisVilmar Santos Nepomuceno41