FACULDADE DE CIÊNCIAS SOCIAIS E TECNOLÓGICAS PLANO DE ENSINO

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1 PLANO DE ENSINO 1. IDENTIFICAÇÃO BSI-4 Faculdade: Faculdade de Ciências Sociais e Tecnológicas Curso: Bacharelado em Sistemas de Informação Disciplina: SISTEMAS OPERACIONAIS Professor: Paulo de Tarso Costa de Sousa Código: Créditos: 04 Pré-requisitos: 2. EMENTA Fundamentos de sistemas operacionais. Funções e características de um SO. O núcleo do sistema. Conceitos de processos. Sincronização de Processos. Gerenciamento de memória. Memória virtual. Escalonamento de processos. Monoprocessamento e Multiprocessamento. Alocação de recursos e deadlocks. Gerenciamento de arquivos. Técnicas de I/O Métodos de acesso. Proteções. Segurança. Controles. Arquitetura de sistemas cliente/servidor e sistemas de arquivos. 3. JUSTIFICATIVA DA DISCIPLINA Desenvolver os conhecimentos sobre sistemas operacionais, conhecer a evolução dos sistemas operacionais, seus componentes e conceitos básicos. Compreender o gerenciamento de processos, de memória, dos dispositivos de E/S, e dos sistemas de arquivos e de proteção; Conhecer os conceitos básicos dos sistemas distribuídos e dos sistemas operacionais mais utilizados (DOS, Unix, OS2, Windows e outros). 4. OBJETIVOS 4.1 Geral Construir no aluno o entendimento dos sistemas operacionais, dispositivos de E/S, gerenciamento de memória, de processos e a interação desses dispositivos com a camada de aplicação, buscando o melhor desempenho do sistema. 4.2 Específico Compreender o papel de um Sistema Operacional no gerenciamento dos dispositivos dos computadores. Discutir conceitos de Sistemas Operacionais: tipos, estruturas, processos, sistemas em lote, dentre outros. Conhecer os principais sistemas operacionais disponíveis no mercado, visualizando as vantagens e desvantagens de cada um. Inserir conceitos básicos de Sistemas Operacionais, inclusive os Sistemas Operacionais Abertos. 5. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1) Conceitos Básicos. Máquina de níveis. Histórico 2) Conceitos de hardware e software. Hardware: CPU, Clock, registradores, memória principal, memória secundária, 1 de 5

2 dispositivos de E/S, barramento, pipelining, ativação/desativação do sistema, arquitetura RISC/CISC.. Software: Tradutor, interpretador, linker, loader, depurador, linguagem de controle, linguagem de máquina -microprogramação 3) Tipos de Sistemas Operacionais. Estrutura do Sistema Operacional: - Sistemas Monolíticos - Sistemas em camadas - Sistemas Cliente-Servidor. Sistemas Monoprogramáveis / Monotarefas. Sistemas Multiprogramáveis / Multitarefa - Sistemas Batch - Sistemas de tempo compartilhado - Sistemas de tempo real. Sistemas com Múltiplos Processadores. Sistemas fortemente aciplados - Sistemas assimétricos e simétricos - Multiprocessamento - Processamento vetorial - Processamento paralelo - Organização funcional. Sistemas fracamente acoplados - Sistemas operacionais de rede - Sistemas operacionais distribuídos - Sistemas multiprogramáveis. Interrupção e exceção. Operações de entrada saída. Buffering. Spooling. Reentrância. Proteção do Sistema 4) Processo. Modelo de processo - Contexto de hardware - Contexto de software - Espaço de endereçamento. Estados do processo. Mudanças de estado do processo. Subprocesso e Thread. Processos do Sistema. Tipos de processo 5) Comunicação entre processos. Especificação de concorrência entre programas 2 de 5

3 . Problemas de compartilhamento de recursos. Solução para os problemas de compartilhamento. Problemas de sincronização - Velocidade de execução dos processos - Starvation - Sincronização condicional. Soluções de hardware - Semáforos - Monitores - Troca de mensagens. Deadlock - Prevenção de deadlock - Detecção de deadlock - Correção de deadlock 6) Gerência do processador. Critérios de escalonamento. Escalonamento não-preemptivo. Escalonamento preemptivo. Escalonamento com múltiplos processadores 7) Gerência de memória. Alocação contígua simples. Alocação particionada. Swapping. Memória virtual 8) Sistemas de arquivos. Arquivos: organização, métodos de acesso, operações de E/S, atributos. Diretórios. Alocação de espaço em disco. Proteção de acesso. Implementação de caches 9) Gerência de dispositivos. Operações de Entrada e Saída. Subsistema de entrada e saída. Device drivers. Controladores. Dispositivos de entrada/saída. Outros dispositivos 6. BIBLIOGRAFIA 3 de 5

4 Livro texto: MACHADO, Francis B. & MAIA, Luis Paulo. Arquitetura de Sistemas Operacionais. Rio de Janeiro: Editora LTC, Referências: TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. Editora Prentice-Hall do Brasil OLIVEIRA, Rômulo Silva de; CARISSIMI, Alexandre da Silva; TOSCANI, Simão Sirineo. Sistemas Operacionais. Instituto de Informática da UFRGS. Editora Sagra Lizatto. SHAY, William A. Sistemas Operacionais. Editora Makron Books. NUNES, José Renato Soares aos Sistemas Operacionais. Rio de Janeiro, LTC 7. METODOLOGIA E ESTRATÉGIA DE ENSINO Aulas teóricas expositivas; Aplicação de dinâmica de grupo; Utilização de recursos visuais (Projetor multimídia e retroprojetor); Trabalhos escritos e apresentados pelos discentes. 8. AVALIAÇÃO Formas: Atividade individual Trabalho de equipe Critérios: Baseiam-se na possibilidade de os alunos revelarem as competências explícitas nos objetivos específicos, evidenciadas no seu crescimento intelectual moral, ético crítico e político, mediante intervenção na realidade vivida. A avaliação bimestral será realizada da seguinte forma: A1: - 60% Avaliação escrita individual. - 40% Trabalhos individuais e em grupo. A2: - 60% Avaliação escrita individual. - 40% Trabalhos individuais e em grupo. 6.3 PROGRAMAÇÃO DE ATIVIDADES Nº Data Atividades 06/02 Apresentação da disciplina com plano de ensino. Apresentação dos temas de seminário e divisão dos grupos.conceitos Básicos 06/02 Introdução; Máquina de Níveis ;Conceitos de Hardware e Software; Hardware CPU 13/02 Clock; Registradores; Memória Principal; Memória Secundária. Dispositivo de E/S; Barramento; Pipelining; Ativação do Sistema. 13/02 Desativação do Sistema; Arquitetura RISC e CISC. Software, Tradutor; Interpretador 20/02 Linker; Loader; Depurador; Linguagem de Controle; Linguagem de Máquina; Microprogramação. 20/02 Tipos de Sistemas Operacionais - Sistemas Monoprogramáveis/Monotarefa 06/03 Sistemas Multiprogramáveis/Multitarefa; Sistemas Batch;Sistemas com Recursos adicionais 4 de 5

5 06/03 13/03 13/03 20/03 Múltiplos Processadores Sistemas Fortemente Acoplados; Sistemas Assimétrico e Simétricos; Multiprocessamento. Sistemas Fracamente Acoplados; Sistemas Operacionais de Rede; Sistemas Operacionais Distribuídos. Sistemas Multiprogramáveis; Interrupção e Exceção.Processo: Modelo de Processo Contexto de Hardware.Contexto de Software; Espaço de Endereçamento; Estados do Processo 20/03 Mudanças de Estados do Processo; Subprocesso e Thread.Processos do Sistema; Tipos de Processo 27/03 Gerência do Processador-Critérios de Escalonamento; Escalonamento Não-Preemptivo, Escalonamento First-In-First-Out (FIFO) 27/03 Escalonamento Shortest-Job-First (SJF); Escalonamento cooperativo 03/04 Escalonamento Preemptivo, Escalonamento Circular; Escalonamento por Prioridades Escalonamento Múltiplas Filas; Escalonamento Múltiplas Filas com 03/04 Realimentação; Escalonamento de Sistemas de Tempo Real - Escalonamento com Múltiplos Processadores 10/04 Exercícios de fixação 10/04 Debate sobre Software Livre e avaliação Gerência de Memória, Alocação Contígua Simples; Alocação Particionada, 17/04 Estática; Dinâmica; Estratégias para Escolha da Partição Swapping; Memória Virtual, Espaço de Endereçamento Virtual; 17/04 Mapeamento Paginação, Working Set; Relocação de Páginas; Tamanho de Página, 24/04 Segmentação; Segmentação com paginação Proteção; Compartilhamento de Memória; Swapping em Memória Virtual; 24/04 Thrashing, Sistemas de Arquivos : 08/05 Arquivos, Organização; Métodos de Acesso; Operações de E/S; Atributos Diretórios; Alocação de Espaço em Disco Contígua, Encadeada e 08/05 Indexada - Proteção de acesso. Senha de Acesso; Grupos de Usuários; Lista de Controle de Acesso, 15/05 Implementação de caches Gerência de Dispositivos, Operações de E/S; Subsistema de E/S, Device 15/05 Drivers; Controladores, Dispositivos de E/S 22/05 Seminários Sobre Sistemas Operacionais - Apresentação Grupos I e II 22/05 Seminários Sobre Sistemas Operacionais - Apresentação Grupos III e IV 29/05 Seminários Sobre Sistemas Operacionais - Apresentação Grupos V e VI 29/05 Seminários Sobre Sistemas Operacionais - Apresentação Grupos VII e VIII 05/06 Palestra sobre Sistemas Operacionais Livres 05/06 Debate sobre Sistemas Abertos x Sistemas Fechados 12/06 Estudo Dirigido Sobre Kernel 12/06 Exercícios de fixação 19/06 Debate sobre Sybiam Open System e Avaliação 19/06 Encerramento e Semestre e Considerações Gerais 5 de 5