1. Introduo aos Sistemas Operativos

2. Conceito de Sistema Operativo

Sistema Operativo

• Pode ser definido como um conjunto de programas que permitem uma interaco simplificada entre o utilizador e a mquina

Dispositivos fsicos Sistema Operativo Aplicaes Utilizador Hardware 3. Conceito de Sistema Operativo

O Sistema Operativo pode ser visto como

• Mquina virtual

• • Dar ao utilizador a iluso de dispor de uma mquina muito mais fcil de utilizar e programar do que ohardware .

• Gestor de recursos

• • Efectuar a gesto dos diversos componentes da arquitectura de um computador, impondo ordem na atribuio de recursos aos programas.

• • Tirar mximo partido dos recursos disponveis

• • • Tempo de CPU, memria, etc

4. Conceitos e revises

Processador e Processos

• Umprocesso basicamente um programa em execuo

• Num sistema multi-programado, vrios processos podem estar a correr simultaneamente

• Contudo, quando existe um s processador, apenas um processo pode utiliz-lo em cada instante temporal

• Os processos concorrem pelo processador e cooperam entre si para realizar tarefas mais complexas

5. Conceitos e revises

Processador e Processos

• Processador (CPU)

• • Elemento activo do sistema que executa processos

• Modo utilizador ( User Mode )

• • Disponvel um subconjunto das instrues do CPU. neste modo que correm as aplicaes

• Modo ncleo ( Kernel Mode )

• • Modo privilegiado do processador, para o qual todas as instrues esto disponveis.S o Sistema Operativo que tem acesso a este modo

6. Conceitos e revises

Memria e Gesto de memria

• Diviso estruturada da memria de modo a ser possvel o carregamento de diversos programas na memria principal

• • Colocao e Proteco

• Existncia de mecanismos que permitam o crescimento da memria de dados de um programa

• • Reserva de memria

• Gesto do espao de endereamento de modo a que se possa ter uma capacidade de memria superior da memria principal (a RAM) Memria Virtual

7. Conceitos e revises

• Hierarquia da memria

Registos Cache Memria principal Discos Tapes Maior rapidez Maior capacidade 8. Conceitos e revises

• Sistemasmono-programadosemulti-programados

9. Conceitos e revises

Sistemas de ficheiros(FAT 32, NTFS, EXT3, etc.)

• Gesto da informao no-voltil armazenada em memria secundria (discos, tapes)

• Providenciar um nvel de abstraco para que o utilizador no se preocupe com os detalhes da utilizao de discos, disquetes, etc.

• Chamadas ao sistema:

• • Criao, remoo, cpia, escrita e leitura de ficheiros

10. Conceitos e revises

• Estrutura hierrquica (em rvore) - directrios

Nomeficheiro.extenso Extenso indica o tipo do ficheiro 11. Conceitos e revises

Perifricos e I/O

• Gesto das operaes de escrita e leitura nos diversos perifricos

• • Teclado, impressora, terminais de texto e grficos, discos, etc.

• Tratamento de interrupes e de erros

• Device drivers

• • Programas para gesto de perifricos especficos

12. Classificao de SOs

Multi-utilizador

• O tempo de processamento do CPU de um computador pode ser partilhado por mais do que um utilizador de forma interactiva.

• • Unix, Linux

Mono-utilizador

• O CPU s pode estar dedicado de forma interactiva a um conjunto de processos do mesmo utilizador

• • MS-DOS, todos os Windows

13. Classificao de SOs

Multi-programao

• Capacidade de correr vrios programas simultaneamente (em concorrncia)

• • Unix, Linux, todos os Windows

Mono-programao / Processamento por lotes

• Cada programa monopoliza o processador at terminar

• • Spectrum

• • DOS ( parte dos programas residentes)

14. Classificao de SOs

Dedicado

• Sistema Operativo projectado para aplicaes especficas

• Exemplos:

• • Controlo de uma linha de montagem - SOs em tempo real

• • Gesto de transaces numa companhia area - SOs paraMainframes

• • Interface para um telemvel SOembedded

Uso geral

• Projectados para uma fcil utilizao

• Permitem a execuo de uma grande variedade de programas

• Reconhecem uma grande diversidade de perifricos

15. Classificao de SOs

Centralizado

• O Sistema Operativo cria uma mquina virtual sobre um nico computador

Distribudo

• O Sistema Operativo que corre sobre um conjunto de computadores, dando a iluso de que este conjunto uma entidade nica

• • Sistemas distribudos puros

• • Sistemas em rede

• • Sistemas multi-processador

16. Modelo de um SO

Camadas ( Layers )

• O SO encontra-se estruturado segundo um conjunto de camadas funcionais

• Cada camada utiliza servios de camadas que lhe so interiores

• Em suma, cada camada uma mquina virtual com uma interface bem definida

• camada mais baixa (gesto de processos) corresponde o ncleo do sistema operativo

17. Modelo de um SO

Camadas ( Layers )

18. Modelo de um SO

Modular

• O SO encontra-se organizado segundo mdulos volta de um ncleo ( kernel )

• O ncleo geralmente pequeno ( Micro-kernel ), comunicando com o hardware e estabelecendo a comunicao entre os diversos mdulos

• Pode introduzir-se o conceito de processo cliente e de processo servidor que correm em modo utilizador

• Facilmente adaptvel a sistemas distribudos

• Estrutura mais estvel (teoricamente...)

19. Modelo de um SO

Modular

20. Modelo de um SO

Modular (Cliente-Servidor)

21. Bibliografia

Silberschatz A., Galvin P. B. & Gagne G. (2002).Operating System Concepts.Addison-Wesley.

Stallings W. (2006).Operating SystemsInternals and Design Principles . Prentice Hall

Consulta do siteso.dcti.iscte.pt/SO-2008-09-2/Material/1-Introducao.ppt