PLANEJAMENTO 2011 REVISÃO DE PLANOS DISCIPLINARES

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1 PLANEJAMENTO 2011 REVISÃO DE PLANOS DISCIPLINARES Ano Letivo: 2011 Curso: AS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO Série: 3 Disciplina: AS Sistemas Operacionais Carga Anual: 132 Ementa: Conceitos básicos de sistemas distribuídos, arquiteturas de núcleo monolítico e de micronúcleo, gerenciamento de processos e threads, escalonamento distribuído, comunicação entre processos, chamada de procedimento remota, envio de mensagens, comunicação de grupo, algoritmos de eleição, sincronização entre processos, serviços distribuídos (serviço de nomes, de arquivos, de gerenciamento de recursos, etc.), segurança, autenticação. Sistemas para computação distribuída de alto desempenho ("grid computing"). Sistemas de objetos distribuídos. Justificativa: Computadores não funcionam sem sistemas operacionais. Diversas técnicas de programação, como programação paralela, tiveram sua origem nos sistemas operacionais. Um Sistema Operacional combina conhecimentos de arquitetura de computadores, linguagens, estruturas de dados, teoria de filas, etc. Um Sistema Operacional é certamente o maior exemplo de programa que cria máquinas abstratas mais confortáveis e seguras que as máquinas reais (memória virtual, NFS,...). Técnicas usadas na construção de Sistemas Operacionais podem e estão sendo cada vez mais utilizadas em outras áreas. Objetivos Gerais: Dar uma visão geral da arquitetura de sistemas operacionais distribuídos modernos e de estudar os mecanismos, estratégias e protocolos usados para realizar as funções de tais sistemas. Em particular será estudado como as funções tradicionais de sistemas operacionais centralizados, tais como o gerenciamento de processos e a sua sincronização, são implementadas em um sistema distribuído e quais os problemas adicionais que surgem com esta distribuição. Além disto, serão analisados os problemas ligados às exigências adicionais impostas a sistemas operacionais distribuídos, e discutidas as possíveis soluções, a partir de sistemas existentes. Conteúdo Programático Sem. Tópico Nº de Carga Aulas Horária Descrição Organização e Planejamento didático-pedagógico da disciplina. Elaboração dos instrumentos de avaliação semestral. Apresentação da disciplina, objetivos, conteúdo programático, bibliografia, critérios e sistema de avaliação. Conceitos introdutórios. Tipos de Sistemas Operacionais: sistemas monoprogramáveis/monotarefa. Tipos de Sistemas Operacionais: sistemas multiprogramáveis/multitarefa.

2 Sistemas com múltiplos processadores Sistemas Operacionais em lote; Sistemas Operacionais de tempo compartilhado. Licenças de software (Software livre, GPL, proprietário e demais) Sistemas Operacionais proprietários (Microsoft Windows 2003 Server e demais Windows): conceito de sistema operacional proprietário, suas vantagens e desvantagens, e sua forma de comercialização. Sistema Operacional de código aberto (LINUX): conceito de sistema operacional de código aberto, suas vantagens e desvantagens e sua forma de comercialização (distribuições). Conceituar termos referentes a licenças (autor, proprietário.). Ética. Laboratório/Sala Inteligente: Demonstração de um sistema operacional proprietário e um sistema operacional de código aberto. Demonstração da interface gráfica de ambos, aplicativos nativos dos sistemas operacionais. Estrutura do Sistema Operacional: shell (interpretador de comandos), systems calls, modos de acesso. Arquitetura monolítica, de camadas, microkernel e máquina virtual. Utilizar o conceito de máquina virtual do Java. Estrutura do Sistema Operacional: shell (interpretador de comandos), systems calls, modos de acesso. Arquitetura monolítica, de camadas, microkernel e máquina virtual. Utilizar o conceito de máquina virtual do Java. Virtualização I Desafios nos negócios e em TI, Desafios Técnicos, Benefícios e Limitações. Virtualização II Desafios nos negócios e em TI, Desafios Técnicos, Benefícios e Limitações. Programas Compactadores : compactadores com perda e sem perda. Tipos de arquivos compactados : MP3, JPG, AVI. Exemplos de compactadores : Zip, Tar, gzip, rar. Explicar um algoritmo de compactação simples por substituição (RLE) Sistemas Operacionais Distribuídos e Computação em Grade Sistemas Operacionais Distribuídos e Computação em Grade Gerência de Memória: fundamentos, alocação contígua simples, overlay, alocação particionada dinâmica e estática. Estratégias de alocação. Swapping. Obs: A parte relacionada ao Hardware de memória ja foi devidamente explicada na disciplina Organização de Computadores no primeiro ano. Gerência de Memória Virtual: espaço de endereçamento virtual, mapeamento, memória virtual por paginação, política

3 de busca, alocação e substituição de páginas. Conceito de Working set. Bit de validade e TLB. Memória virtual por segmentação. Memória virtual por segmentação com paginação). Trashing Sistema de Arquivos: conceito de arquivo, métodos de acesso, estrutura de diretório, estrutura do sistema de arquivos, métodos de alocação e gerência de espaço livre. Exemplos práticos: Microsoft Windows (FAT32, NTFS, NTFS5) e Linux (ext2 e ext3), diferenças e comparações. Sistema de Arquivos: conceito de arquivo, métodos de acesso, estrutura de diretório, estrutura do sistema de arquivos, métodos de alocação e gerência de espaço livre. Exemplos práticos: Microsoft Windows (FAT32, NTFS, NTFS5) e Linux (ext2 e ext3), diferenças e comparações. Sistema de Arquivos: Hierarquia de diretórios da família linux (/, /bin, /boot, /dev, /etc, /home, /lib,/mnt, /lost+found, /proc, /root, /sbin, /tmp,/usr,/var Hierarquia de diretórios da família Windows (Especificar) Sistema de Arquivos: Hierarquia de diretórios da família linux (/, /bin, /boot, /dev, /etc, /home, /lib,/mnt, /lost+found, /proc, /root, /sbin, /tmp,/usr,/var Hierarquia de diretórios da família Windows (Especificar) Avaliação da Coordenação (AC) Aulas de revisão das avaliações da coordenação. Correção e Vista de provas Encerramento e balanço do semestre Organização e Planejamento didático-pedagógico da disciplina. Elaboração dos instrumentos de avaliação semestral. Laboratório ou Sala Inteligente:: Configuração do sistema operacional para trabalhar em rede. MS Windows (Configurações de rede e comando ipconfig), Linux (arquivos /etc/networks, /etc/hosts e comando ifconfig).os conceitos mais teóricos de redes, neste momento do semestre, ja foram devidamente explicados na matéria de Redes. Subsistema de E/S do kernel. Tratamentos de pedidos de E/S. Sistema de camadas. Laboratório ou Sala Inteligente: comandos básicos do Linux: navegação em diretórios (man, cd, ls, mkdir, cp, mv, rm, wc), comandos para trabalhar com arquivos de texto (cat, less, grep) e conectores de comandos (" ", ">"). Laboratório ou Sala Inteligente: permissões de arquivos: conceitos de dono de arquivo: MS Windows (Gerenciador de Arquivos);

4 Linux (chmod (com parâmetros com letras e com octais), chown e chgrp) Threads Processo (estados do processo, mudança de estados, criação e eliminação de processos, processos independentes, processos foreground e background) Processo (estados do processo, mudança de estados, criação e eliminação de processos, processos independentes, processos foreground e background) Gerência do Processador: Critérios de Escalonamento, escalonamento não-premptivo e preemptivo, escalonamento FIFO, escalonamento circular, escalonamento por prioridades. Gerência do Processador: Escalonamento circular com prioridades, política de escalonamento em Sistemas de Tempo Compartilhado e Sistemas de Tempo Real. Gerência do Processador (continuação): Escalonamento circular com prioridades, política de escalonamento em Sistemas de Tempo Compartilhado e Sistemas de Tempo Real. Laboratório ou Sala Inteligente: Demonstração dos processos em tempo de execução do sistema operacional proprietário (Gerenciador de Tarefas) e do sistema operacional de código aberto (comandos: ps (parâmetros a, u, x), top, kill). Sincronização e Comunicação entre processos: aplicações concorrentes, exclusão mútua, sincronização condicional, conceitos de semáforos, conceitos de monitores, conceitos de troca de mensagens e deadlock (o que é, detecção, prevenção e recuperação) Sincronização e Comunicação entre processos: aplicações concorrentes, exclusão mútua, sincronização condicional, conceitos de semáforos, conceitos de monitores, conceitos de troca de mensagens e deadlock (o que é, detecção, prevenção e recuperação) Módulos do Kernel. Gerenciamento de pacotes de software. Vantagens e desvantagens da abordagem do mundo GNU/Linux e da abordagem do mundo Windows (facilidade, confiança, atualizações automáticas). Instalando e removendo novos softwares. Virtualização e TI VERDE

5 SERVIDORES DE APLICAÇÃO: configurações de servidores mais ligados a camadas de aplicação Comparação entre servidores LINUX x MICROSOFT DOMINIO, Active Directory e atividades de cadastro de usuários e permissões MÁQUINAS VIRTUAIS: Criação MÁQUINAS VIRTUAIS: demonstração de outros sistemas operacionais Avaliação da Coordenação (AC) Aulas de revisão das avaliações da coordenação. Correção e Vista de provas Encerramento e balanço da disciplina. Total Aulas Hs Min Avaliação: Média Final (MF) = 5,0 e Frequência mínima de 75% (= Aprovado). Média Final (MF) = 7,0 e Frequência mínima de 70% (= Aprovado). Média Final (MF) = 8,0 e Frequência mínima de 65% (= Aprovado). Média Final (MF) = 9,0 e Frequência mínima de 60% (= Aprovado). MF = [(MS1 x 4) + (MS2 x 6)] / 10 (onde, MS1 = avaliação AC do 1º sem. e MS2 = avaliação AC do 2º sem.). Escala de notas de 0 a 10, com intervalos de 0,5. Estratégias Metodológicas: Aulas expositivas dialogadas. Aulas práticas em laboratório Atividades individuais e em grupo. Análise e simulação de situações reais de trabalho. Suporte Laboratorial: Suporte laboratorial poderá ser utilizado, por meio de máquina virtual, coordenação e acompanhamento do docente. Material de Consumo: Há necessidade de material de consumo.

6 Atividades Externas: Não é necessário a realização de atividades externas. Bibliografia Básica MACHADO, Francis Berenger. Arquitetura de sistemas operacionais. Rio de Janeiro: LTC, TANENBAUM, Andrew S.. Sistemas operacionais modernos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, SILBERSCHATZ, Abraham. Sistemas operacionais com Java. Rio de Janeiro: Elsevier, Bibliografia Complementar DEITEL, H.M.. Sistemas operacionais. São Paulo: Pearson Prentice Hall, MORIMOTO, Carlos E.. Redes e servidores Linux : guia prático. Porto Alegre: Sul, NEMETH, Evi. Manual completo do Linux : guia do administrador. São Paulo: Pearson Prentice Hall, BADDINI, Francisco. Windows server 2003 em português : implementação e administração. São Paulo: Érica, CORTES, Pedro Luiz. Sistemas operacionais : fundamentos. São Paulo: Érica, Sugestão de Leitura GUIMARÃES, Célio Cardoso. Princípios de sistemas operacionais. Rio de Janeiro: Campus, TOSCANI, Simão Sirineo. Sistemas operacionais e programação concorrente. Porto Alegre: Sagra Luzzatto, DAVIS, William S.. Sistemas operacionais : uma visão sistemática. Rio de Janeiro: Campus, NORTON, Peter. Guia do DOS 5. Rio de janeiro: Campus, NORTON, Peter. Guia completo do Linux. São Paulo: Berkeley, CARISSIMI, Alexandre; OLIVEIRA, Romulo Silva De; TOSCANI, Simao. Sistemas Operacionais. Porto Alegre: Bookman Companhia Ed, v. (LIVROS DIDATICOS INFORMATICA UFRGS). CAMARGO, Raphael Yoqoingawa de. Armazenamento distribuído de dados e checkpoint de aplicações paralelas em grades oportunistas. Dissertação. São Paulo, USP: Revista de Informática Teórica e Aplicação - RITA - Volume VIII, Número 3, Dezembro de UFSC Revista Brasileira de Computação. São Paulo, Sociedade Brasileira de Computação.