Informática Aplicada I. Sistemas Operacionais Projeto e Implementação Andrew S. Tanenbaum Albert S. woodhull

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1 Informática Aplicada I Sistemas Operacionais Projeto e Implementação Andrew S. Tanenbaum Albert S. woodhull 1

2 Conceito de Sistema Operacional Interface: Programas Sistema Operacional Hardware; Definida pelo conjunto de instruções estendidas do S.O.; Tradicionalmente conhecidas com chamadas de sistema ; Processos: Programas em execução em um espaço de memória; Programa executável, seus dados, sua pilha, registradores; Processos interrompidos e reiniciados posteriormente; Necessário guardar informações sobre o estado atual do processo, ao nível de bytes sendo lidos, posição de memória, arquivos abertos, apontadores, etc.; Tabela de processos: Matriz de estruturas, uma para cada processo em execução. 2

3 Sistema Operacional: Aspectos Gerais Controla todos os recursos* do computador; Fornece a base sobre a qual os aplicativos podem ser escritos; Aplicativos não se preocupam sobre como controlar os periféricos; Pode ser entendido como uma camada de software sobre o hardware básico uma máquina virtual; Objetivo: gerenciar o acesso ao hardware básico. * 3

4 Funções O S.O.é uma coleção de programas que: inicializa o hardware do computador; fornece rotinas básicas para controle de dispositivos; fornece gerência, escalonamento* e interação de tarefas; mantém a integridade de sistema; reconhece os comandos do usuário; controla o processamento de tarefas do computador; Gerencia: processos, memória, arquivos, Etc. * atribuir e controlar prioridades de execução 4

5 Gravação de arquivos em disco Obs: Nó-i - index node estrutura de dados Unix que armazena informações sobre um arquivo, tais como o dono, permissões e sua localização File Alocation Table 5

6 Gerenciamento de Memória 6

7 Gerenciamento de Memória Exemplo 7

8 Processamento de Interrupções 1 Mouse Salvar 2 8

9 9

10 Redes de Computadores Informática Aplicada I 10

11 Rede de Computadores Conceitos Dois ou mais computadores interligados para: Comunicação eletrônica Troca de arquivos Compartilhamento de recursos LAN: Local Area Network Provê conexão em área restrita -Rede local Um laboratório, uma escola, um edifício, um campus Em geral, as distâncias são menores que mil metros WAN: Wide Area Network Provê conexão em áreas geográficas distantes Fornece intercomunicação de redes locais 11

12 Outras siglas comuns Conceitos MAN: Metropolitan Area Network WLAN: Wireless Local Area Network WWAN: Wireles Wide Area Network Infraestrutura Computadores Cabos Linhas telefônicas Ondas de rádio / infravermelho / Bluetooth Satélites Outros equipamentos (*) 12

13 Ethernet (IEEE 802.3) Padrão de transmissão de dados em rede local Mais comum atualmente Topologia em estrela Protocolo CSMA/CD Envio de pacotes Transmissão por cabos Velocidades 10 Mbits/s 100 Mbits/s (Fast Ethernet) Mbits/s (Gigabit Ethernet) Mbits/s (10 Gigabit Ethernet) 13

14 Topologia Estrela (mais comum) Barramento Hub / Switch Primeiras gerações de redes Ethernet (gradualmente a ba ndonado) Internet Anel (Token Ring) Automação Industrial 14

15 Satélites 15

16 Instalação usual Hub: recebe os sinais e os replica para todas as suas portas Switch:Hub inteligente recebe os sinais e os retransmite apenas à máquina que os solicitou utilizando o endereço da placa de rede (Mac Adress) Roteador:recebe os sinais, procura o caminho mais adequado, retransmite os sinais à máquina que os solicitou utilizando o endereço IP e não o Mac-Adress(end. da placa)

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18 Cabo de Par Trançado Dados Dados e Voz Conexão de 2 micros sem Hub 18

19 Cabo Coaxial Encontrado apenas em instalações antigas 19

20 Cabo de Fibra Óptica 20

21 Repetidores: Equipamentos Funciona como um amplificador de sinais: regenera os sinais recebidos e os transmite para outro segmento da rede Atualmente são embutidos em outros equipamentos (Hubs) Hub: Centralizam a distribuição em redes tipo Estrela Recebe os sinais de uma estação e os retransmite para as outras Podem ser: Passivos: apenas refletem os sinais recebidos Ativos: regeneram e enviam os sinais recebidos Inteligentes: monitoram o tráfego, detectam congestionamento, impedem tentativas de invasão ou acesso não autorizado à rede Empilháveis: permitem ampliação de seu número de portas 21

22 Ponte (bridge): Equipamentos É um repetidor inteligente: envia os dados apenas para o segmento (sub-rede) de origem (Mac Address) Mac Address: endereço físico da placa de rede do micro Switch: Um Hub que funciona como Ponte (Hub inteligente) Envia os dados somente à máquina que os solicitou (Mac) Traça o melhor caminho de rede para o tráfego de dados Roteador: São pontes que trabalham com protocolo TCP/IP Escolhem o melhor caminho para os blocos de dados Quando se troca a placa de rede não é necessário reconfigurara rede Patch Panel: Painel contendo conectores (concentrador de cabos) 22

23 Router Repetidor Router IBM Bridge 23

24 Protocolos Conjunto de regras e procedimentos que devem ser respeitados para emitir e receber dados em uma rede Redes Cabeadas ADLS, ATM, Ethernet, FDDI, HDLC, xdsl Rede sem fio: Padrão IEEE (a, b, d, e, f, j, k, l, m,...) IEEE , IEEE , IEEE , Internet Conjunto de protocolos TCP/IP HTTP, FTP, ARP, ICMP, IP, TCP, UDP, POP3, SMTP, Telnet, NNTP 24

25 Transmissão em Redes Os dados são quebrados em pacotes Em cada pacote é incluída informação de início e fim, origem e destino do pacote Informações incluídas no cabeçalho do pacote 25

26 Transmissão em Redes Os pacotes são roteados através da Rede evitando-se pontos de congestionamento Cada pacote pode seguir um caminho diferente através da Rede 26

27 Roteamento 27

28 DNS DomainNameSystem Recurso utilizado em redes com protocolo TCP/IP Cada computador (ou site) tem um endereço IP Na Internet: Conjunto de grandes bancos de dados distribuídos em servidores hierarquizados de todo o mundo que indicam qual IP é associado a um determinado nome Quando se digita o servidor DNS busca o IP associado a esse nome de domínio Se não encontra, passa a busca a outro servidor hierarquicamente abaixo dele Em Redes Locais Servidores locais executam essa tarefa 28

29 Internet: uma Rede de Redes 29

30 História da Internet 1965: Primeira experiência (EUA) com linha discada 1969: Rede militar conectando 4 Universidades (Arpanet) 1976: Ethernet - tecnologia de comunicação em rede Especificação IEEE 802.3, publicada em 1985 Atualmente, a Gigabit Eternet, fibra óptica, vel. Até 1 Gbps 1976: TCP adotado na Arpanet Transmission Control Protocol(Protocolo de Controle de Transmissão) 1978: TCP foi separado em 2 protocolos: TCP / IP Internet Protocol(Protocolo de Interconexão) 1980: Primeiro virus de 1981: Rede cooperativa universitária Bitnet(civil) 1989: Criada a Rede Nacional de Pesquisas (Brasil) 1991:Criação da Web (internet gráfica) 1992: Primeiros provedores comerciais 1993: Lançamento do primeiro Browser Mosaic 1995: Início da Internet comercial no Brasil 30

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33 BackbonesInternet no Brasil 33

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37 Internet Mapping Project - Routing- 37

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39 Mais detalhes