SISTEMAS OPERACIONAIS. TÁSSIO JOSÉ GONÇALVES GOMES

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Cláudia Faria Alencar
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1 SISTEMAS OPERACIONAIS TÁSSIO JOSÉ GONÇALVES GOMES

2 CONTEÚDO - FUNDAMENTOS Sistema de computação Buffering Spooling DMA (Acesso direto a memória) Hierarquia de memória Proteção de hardware Exercícios 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 2

3 SISTEMA DE COMPUTAÇÃO Um sistema de computação de uso geral moderno consiste de uma CPU e em uma série de controladoras de dispositivos que são conectadas através de um barramento comum que fornece acesso à memória compartilhada. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 3

4 SISTEMA DE COMPUTAÇÃO MODERNO 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 4

5 BUFFERING A técnica de buffering consiste na utilização de uma área de memória (buffer) para a transferência de dados entre os periféricos e a memória principal. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 5

6 BUFFERING O buffering é uma técnica utilizada para minimizar o problema da disparidade da velocidade de processamento existente entre a CPU e os dispositivos de E/S. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 6

7 SPOOLING O spooling, basicamente, utiliza o disco como um grande buffer, permitindo que dados sejam lidos e gravados em disco, enquanto outros jobs são processados. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 7

8 DMA (ACESSO DIRETO A MEMÓRIA) O acesso direto a memória (DMA) apresenta o seguinte esquema: 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 8

9 DMA (ACESSO DIRETO A MEMÓRIA) Utilizado para dispositivos de E/S de alta velocidade capazes de transmitir informação com velocidades próximas da memória; O controlador do dispositivo transfere blocos de dados do buffer diretamente para a memória principal sem a intervenção da CPU; 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 9

10 HIERARQUIA DE MEMÓRIA 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 10

11 HIERARQUIA DE MEMÓRIA Tempo de acesso Capacidade Volatilidade Custo 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 11

12 PROTEÇÃO DE HARDWARE Operação em dois modos (dual-mode operation); Proteção de E/S; Proteção de memória; Proteção da CPU; 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 12

13 OPERAÇÃO EM DOIS MODOS O hardware deve suportar a diferenciação entre pelo menos dois modos de operação: 1. Modo usuário: quando a execução está sendo feita em nome de um usuário; 2. Modo monitor (privilegiado): também conhecido como modo supervisor ou modo de sistema; ativado quando da execução do próprio sistema operacional. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 13

14 OPERAÇÃO EM DOIS MODOS As instruções privilegiadas podem ser executadas somente no modo monitor. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 14

15 OPERAÇÃO DE E/S Todas as instruções de E/S são instruções privilegiadas. Deve-se garantir que um programa de usuário nunca poderá ganhar controle do computador em modo monitor. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 15

16 PROTEÇÃO DE MEMÓRIA A fim de que se tenha proteção de memória, deve-se ter dois registradores extras que determinam os limites de espaço de endereçamento da memória que um programa pode acessar: base register: retém o menor endereço físico legal de memória; limit register: contém o tamanho do espaço acessível; A memória fora da faixa estabelecida é protegida. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 16

17 PROTEÇÃO DE CPU Timer: interrompe o computador após um período especificado de tempo. O timer é decrementado a todo tick de relógio; quando alcança o valor zero (0), uma interrupção ocorre; O timer é comumente utilizado para implementar time sharing ; O timer também é utilizado para calcular o tempo corrente; A instrução de load do timer é privilegiada. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 17

18 EXERCÍCIOS 1. Qual a função dos controladores de dispositivos? Por que eles possuem um buffer local? 2. O que é DMA? Quando é utilizado? 3. Compare os dispositivos de armazenamento quanto a custo, velocidade e quantidade de informações armazenadas. 4. Como funciona a proteção de hardware para operação em dois modos. 02/04/17 SISTEMAS OPERACIONAIS CETEPI-I TÁSSIO GONÇALVES - TASSIOGONCALVES.COM.BR 18

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