Sistemas Operacionais. Introdução

Transcrição

1 Sistemas Operacionais Prof. Fernando Freitas Introdução O que é um sistema operacional História dos sistemas operacionais Tipos de sistemas operacionais Conceitos sobre sistemas operacionais Chamadas de sistema 1

2 Introdução Um sistema computacional consiste em hardware Programas do modo núcleo Programas do modo usuário 2

3 O que é um Sistema Operacional É uma máquina estendida Oculta os detalhes complicados que têm quer ser executados Apresenta ao usuário uma máquina virtual, mais fácil de usar É um gerenciador de recurso Cada programa tem um tempo com o recurso Cada programa tem um espaço no recurso 3

4 Evolução 1ª Geração: Válvulas e painéis de programação 2ª Geração: Transistores e Sistemas em Lote 3ª Geração: CI s e Multiprogramação 4ª Geração: Computadores pessoais 4

5 Evolução - Curiosidade... Alguém sabe o que quer dizer: Ontogenia recapitula a filogenia (Ernst Haeckel) 5

6 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas operacionais de computadores de grande porte Em lote Processamento de transações Tempo compartilhado Ex: OS/390 Sistemas operacionais de servidores Servem múltiplos usuários Compartilham recursos Ex: Solaris, FreeBSD, Linux e Windows Server 6

7 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas operacionais de multiprocessadores Múltiplas CPU s em um único sistema Ex: Linux e Windows Sistemas operacionais de computadores pessoais Boa Interface com usuário Ex: Linux, FreeBSD, Windows 7, etc. Sistemas operacionais de computadores portáteis Não trabalham com discos rígidos Ex: Palm OS, Symbiam OS, etc 7

8 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas operacionais embarcados Não aceitam softwares instalados por usuários Ex: QNX, VxWorks Sistemas operacionais de nós sensores SO dirigido por eventos. Deve ser pequeno e simples Ex: TinyOS 8

9 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas operacionais de tempo-real Ações devem acontecer em determinado momento Crítico e não crítico Ex: e-cos Sistemas operacionais de cartões inteligentes Muito primitivo Possuem restrições de consumo de energia e de memória Geralmente são sistemas proprietários 9

10 Conceitos sobre Sistemas Operacionais Processo Memória Arquivos Etc... 10

11 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (1) Uma árvore de processos A criou dois processos filhos: B e C B criou três processos filhos: D, E, e F Processos filhos recebem mesmo UID do pai 11

12 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (2) Espaços de Endereçamento Nos sistemas atuais devem ser protegidos para evitar intervenções de outros processos. Espaço de endereçamento do processo > memória disponível memória virtual 12

13 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (3) Arquivos SO oculta detalhes do disco Há chamadas de sistema Arquivos são armazenados em diretórios Sistema de Arquivos Organização em Árvore Caminhos absolutos ou relativos Sucesso ao acessar arquivos descritor de arquivo Mount Arquivo especial (bloco e caractere) 13

14 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (4) Sistema de arquivos de um departamento universitário 14

15 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (5) Antes da montagem, os arquivos do disco flexível são inacessíveis Depois da montagem do disco flexível em b, os arquivos do disco fazem parte da hierarquia de arquivos 15

16 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (6) Dois processos conectados por um pipe 16

17 Conceitos sobre Sistemas Operacionais (7) E/S Gerenciar dispositivos Segurança Bits de proteção Outros tipos de segurança (contra usuários, por exemplo) Shell Não faz parte do SO, assim como as GUI s cat arq1 arq2 arq3 sort > /dev/lp & 17

18 Os Passos de uma Chamada ao Sistema Os 11 passos para fazer uma chamada ao sistema read (fd, buffer, nbytes) 18

19 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Processos Fork retorna um valor. Ele vale zero para o processo filho e é igual ao PID do processo filho no processo pai. 19

20 Chamadas ao Sistema - Processos O interior de um shell: 20

21 Chamadas ao Sistema - Processos Os processos têm três segmentos: texto, dados e pilha 21

22 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Arquivos 22

23 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Diretório 23

24 I-node Chamadas ao Sistema - Diretórios (a) (b) Dois diretórios antes da ligação de /usr/jim/memo ao diretório ast Os mesmos diretórios depois dessa ligação Diretórios fazem referência a pares de informações (i-node e nome ASCII) 24

25 Chamadas ao Sistema - Diretórios (a) Sistema de arquivos antes da montagem (b) Sistema de arquivos depois da montagem 25

26 Algumas Chamadas ao Sistema para Tarefas Diversas 26

27 Chamadas ao Sistema Algumas chamadas da interface API Win32 27

28 Exercícios 1. O que é um Sistema Operacional? Quais suas funções principais? 2. Diferencie SO de grande porte e SO de servidores. 3. Diferencie SO de tempo real crítico e não crítico. 4. Quando dizemos que na computação Ontogenia recapitula a filogenia, o que estamos querendo dizer? 5. De modo resumido, fale sobre os 11 passos para efetuar uma chamada de Sistema read. 6. O que acontece quando uma chamada unlink ocorre? 7. Qual a função da chamada de sistema mount? 28