Introdução aos Sistemas Operativos

Transcrição

1 Introdução aos Sistemas Operativos Baseado em: Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems, Prentice-Hall, 1992 FEUP/INESC v 1.0, Outubro de 1997 Introdução aos Sistemas Operativos v1.0 1 Introdução aos Sistemas Operativos Definição História Multiprogramação Sistemas Operativos em Rede Sistemas Operativos Distribuídos Camadas do Sistema Operativo Processos Ficheiros Escalonamento Interpretador de Comandos Chamadas ao Sistema Introdução aos Sistemas Operativos v

2 Sistema Operativo máquina virtual gestor de recursos gestão de pessoal reservas tetris compilador interpretador de comandos Sistema Operativo netscape editor software de aplicação user mode software de sistema kernel mode linguagem máquina micro-programação dispositivos físicos hardware Introdução aos Sistemas Operativos v1.0 3 História processamento série (fim dos 50) linguagem de programação; loader; inputs -> resultados sistemas batch automatizar a sequência de operações JCL= START-JOB, END-JOB, LOAD, EXEC JOB= programa+dados+comandos memória do sistema e do programa sistemas de multiprogramação execução concorrente de programas partilhando memória espera por E/S multitasking; multiuser sistemas time-sharing ( novo slide) cada utilizador no seu terminal edit+compile+execute mais rápido sistemas em rede workstations e NFS; UNIX, MS-DOS sistemas distribuídos componentes autónomos comunicando através de h/w e s/w Introdução aos Sistemas Operativos v

3 Multiprogramação programa 1 programa 2 P1 IDLE P1 IDLE P1 P2 IDLE P2 IDLE P2 tempo programa 1 programa 2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 tempo Introdução aos Sistemas Operativos v1.0 5 Sistemas Operativos em Rede rlogin rcp machine1:file1 machine2:file2 Network File System (NFS) Network Information Systems (NIS) clientes servidor LAN Introdução aos Sistemas Operativos v

4 Sistemas Operativos Distribuídos correm numa colecção de máquinas que não possuem memória partilhada apresentam-se ao utilizador como um só computador MEMÓRIA CPU 1 processo A cache CPU 2 processo B cache CPU 3 processo C cache E (pronto) D (pronto) C (corre) B (corre) A (corre) fila: D, E Sistema Op. disco BUS Introdução aos Sistemas Operativos v1.0 7 Camadas do Sistema Operativo nível nome objectos operações típicas 5 interpretador de comandos dados de ambiente ordens na linguagem de comandos 4 sistema de ficheiros ficheiros, dispositivos create, destroy, open, close, read, write 3 gestão de memória segmentos, páginas read, write, fetch 2 E/S básica blocos de dados read, write, allocate, free 1 núcleo (kernel) processos, semáforos create, destroy, suspend, resume, signal, wait 1 escalonador, mudança de contexto, interrupts, IPC e sincronização básica (semáforos e mensagens) 2 facildades de baixo nível para 3 3 gestão de memória, memória virtual, swap, isolamento de espaço de endereçamento 4 chamadas de alto nível para manipular ficheiro; printers e terminais 5 interface entre o SO e o utilizador Introdução aos Sistemas Operativos v

5 Processos programa em execução árvore de processos identificação de dono e de grupo A B C D E F escalonamento context switch preemptive tabela de processos fork, signal Introdução aos Sistemas Operativos v1.0 9 Ficheiros sequências de bytes directórios raíz árvore de ficheiros permissões rwxrwxrwx stdin, stdout, stderr jlopes dispositivos ficheiros especiais bloco carácter caminho ( path ) MAIL curso directório raiz directório home tty01 printer pipe file1 Introdução aos Sistemas Operativos v

6 Escalonamento 1 a correr 2 bloqueado 3 pronto 4 1. processo bloqueado à espera de entrada 2. o escalonador escolhe outro processo 3. o escalonador escolhe este processo 4. entrada disponível Introdução aos Sistemas Operativos v Interpretador de comandos (Shell) interface entre o utilizador e o sistema operativo faz uso de muitas características do sistema operativo Exemplos: $ date Sat Oct 5 20:14:57 WET 1996 $ date > file $ sort </etc/passwd >passs $ cat file1 file2 file3 sort >/dev/printer $ cat file1 file2 file3 sort >/dev/printer & Introdução aos Sistemas Operativos v