Sistemas Operacionais. Prof. M.Sc. Sérgio Teixeira. Aula 02 - Estrutura dos Sistemas Operacionais. Cursos de Computação

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1 Cursos de Computação Sistemas Operacionais Prof. M.Sc. Sérgio Teixeira Aula 02 - Estrutura dos Sistemas Operacionais Referência: MACHADO, F.B. ; MAIA, L.P. Arquitetura de Sistemas Operacionais. 4.ed. LTC, 2007.

2 Tipos de Sistemas Operacionais Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas Monoprogramáveis/ Monotarefa Sistemas Multiprogramáveis/ Multitarefa Sistemas com Múltiplos Processadores

3 CPU que rodava em SO monotarefa Processador Intel 8088 baseado no 8086 com 16 bits para registradores e barramento externo de 8 bits. Trabalhava com sistemas (MS-DOS) monotarefa com suporte até 1 MB de RAM. Referências:

4 CPU que rodava em SO multitarefa com um núcleo No final do ano 2000, a Intel anuncia o Pentium 4. Roda com bus de 400mhz (que na verdade é 100mhz x 4) e possui velocidades de 1.3 à 1.5 GHz. Referências:

5 Core 2 Duo - rodava em SO multitarefa com dois núcleos Processador da Intel que possui 2 núcleos de processamento, ou seja, tem um processador, entretanto, pode processar duas instruções em paralelo (thread). A parte metálica faz contato com o dissipador de calor fica colado no processador. Referências: Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira

6 Core 2 Duo Parte inferior do processador, os pontos dourados são os pinos (contatos) para conectar o processador na placa mãe. Referências: Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira

7 Slot de placa mãe para dois processadores A figura ilustra os slots para conexão dos processadores. Segundo o fabricante esses slots suportam os processadores do tipo dual-core Xeon 5100/5200, quad-core Xeon 5300/5400 Referências: Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira

8 CPU Intel i7 de 4 a 6 núcleos L3 8 MB Os processadores Core ix (i3, i5, i7) apresentam as tecnologias Intel Turbo Boost e Intel Hyper- Threading. Referências:

9 monoprogramáveis/monotarefa UCP programa/ tarefa Memória Principal Dispositivos de E/ S

10 SOs monoprogramáveis / monotarefa Todos os recursos permanecem dedicados a um único programa. São de simples implementação, pois não há preocupação com compartilhamento de recursos, como memória, processador e dispositivos de E/S.

11 SO multiprogramáveis/multitarefa programa/ tarefa UCP programa/ tarefa Memória Principal Dispositivos de E/S programa/ tarefa programa/ tarefa programa/ tarefa

12 SOs multiprogramáveis /multitarefa Enquanto um programa espera por uma operação de E/S, outro pode estar sendo executado. Pode ser classificado em monousuário (apenas um usuário simultâneo interagindo com o sistema) ou multiusuário (mais de um usuário simultâneo).

13 Tipos de Sistemas Multitarefa Sistemas Multiprogramáveis/ Multitarefa Sistemas Batch Sistemas de Tempo Compartilhado Sistemas de Tempo Real

14 SOs multiprogramáveis /multitarefa Sistema batch os programas (chamados de jobs) eram submetidos em cartões perfurados e armazenados em fitas. Depois eram todos lidos e processados. O processamento batch não exige interação com o usuário. Tempo compartilhado (timesharing) cada programa é executado durante uma fatia de tempo. O sistema cria um contexto próprio dando a impressão que o sistema está dedicado para cada usuário.

15 SOs multiprogramáveis /multitarefa Sistemas de tempo real (real time) caracteriza-se pela exigência de limites rígidos de tempo de resposta no processamento das aplicações. Nestes sistemas, um programa utiliza exclusivamente o processador até aparecer outro mais prioritário. O sistema é implementado de forma a consumir o mínimo de recursos possíveis e ter a melhor performance.

16 Sistemas com Múltiplos Processadores Vários programas ou partes dos programas podem ser executadas simultaneamente. Cresce a necessidade de gerenciamento da concorrência. Escalabilidade aumento do poder de processamento adicionando novos processadores Disponibilidade mesmo em caso de falha de um processador o sistema continua operando Desempenho balanceamento de carga entre os diversos processadores

17 Sistemas com Múltiplos Processadores Fortemente acoplados (única memória) UCP Memória Principal UCP Dispositivos de E/S Dispositivos de E/S

18 Sistemas com Múltiplos Processadores Fracamente acoplados (cada UCP com sua memória) link de comunicação UCP UCP Memória Principal Dispositivos de E/S Memória Principal Dispositivos de E/S

19 Sistemas com Múltiplos Processadores Sistemas fracamente acoplados podem ser classificados em: sistema operacional de rede - dá suporte a rede e compartilhamento de recursos sistemas distribuídos - encapsula a rede dando a sensação para os usuários e suas aplicações que o sistema é todo local ex. cluster.

20 Sistemas Operacionais Distribuídos Conjunto de módulos de, no mínimo, processador e memória interligados através de um subsistema de comunicação de topologia arbitrária; Um sistema operacional distribuído deve se apresentar aos usuários como um sistema operacional centralizado, mas que, na realidade, tem suas funções executadas por um conjunto de máquinas independentes;

21 Sistemas Operacionais de Rede a) Interação direta das aplicações do usuários com o hardware Aplicação b) Interação indireta das aplicações dos usuários com o hardware através do sistema operacional Aplicação Hardware Sistema Operacional Hardware c) Adição das funções do sistema operacional de rede às funções dos sistemas operacionais locais Aplicação Aplicação Aplicação SOL SOR SOL SOR SOL SOR Hardware Hardware Hardware

22 Exemplo de Sistema Operacional de Redes Netware é um SO para servidores de arquivos, desenvolvido pela Novell. Foi o primeiro SO a possibilitar o compartilhamento de arquivos e impressoras de maneira confiável e fácil de gerenciar nos PCs. Referências:

23 Exemplo de Sistema Operacional Distribuído O Amoeba é considerado um sistema operacional distribuído, pois faz conjunto de processadores e dispositivos de entrada/saída funcionar como se fosse um único computador. Ele oferece facilidades para programação paralela, quando necessário. Referências:

24 Cursos de Computação Sistemas Operacionais Prof. M.Sc. Sérgio Teixeira Aula 02 - Estrutura dos Sistemas Operacionais Obrigado e bons estudos!

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