Sistemas Operacionais Introdução

Transcrição

1 Sistemas Operacionais Introdução Adriano J. Holanda 3/8/2015

2 Sistemas de computação teclado mouse impressora disco rígido monitor processador controladora de disco controladora USB placa de vídeo memória

3 Sistemas de computação teclado mouse impressora gerenciamento de processos disco rígido monitor processador controladora de disco controladora USB placa de vídeo memória

4 Sistemas de computação teclado mouse impressora disco rígido monitor processador controladora de disco controladora USB placa de vídeo memória gerenciamento de memória

5 Sistemas de computação teclado mouse impressora disco rígido gerenciamento de entrada e saída (E/S) monitor processador controladora de disco controladora USB placa de vídeo memória

6 Divisão do curso O curso será dividido em 3 tópicos principais envolvendo Gerenciamento de: 1. Processos; 2. Memória; 3. Entrada e saída (E/S).

7 Complexidade dos Sistemas Operacionais: Microsoft Windows Data Produto Tam. Equipe Tam. Equipe Linhas de Lançamento Desenvolvimento Teste Código (milhões) Jul/93 NT 1.0 (release 3.1) Set/94 NT 2.0 (release 3.5) Mai/95 NT 3.0 (release 3.51) Jul/96 NT 4.0 (release 4.0) Dez/99 NT 5.0 (Windows 2000) Out/01 NT 5.1 (Windows XP) Abr/03 NT 5.2 (Windows Server 2003) Fonte: The Build Master. Vicent Maraia, Addison-Wesley, 2005.

8 Complexidade dos Sistemas Operacionais: Kernel do Linux Linhas de código linhas de código versão do kernel Fonte: Linux Foundation,

9 Complexidade dos Sistemas Operacionais: Kernel do Linux Quantidade de arquivos 10 4 quantidade de arquivos versão do kernel Fonte: Linux Foundation,

10 Complexidade dos Sistemas Operacionais: Kernel do Linux Relatório de 2015 Fonte: Who Writes Linux 2015

11 Complexidade dos Sistemas Operacionais: Kernel do Linux Relatório de 2015 Fonte: Who Writes Linux 2015

12 Serviços Interface com o usuário Linha de comando; Lote (batch); Gráfica. Execução de programa Operação de Entrada e Saída (E/S) Manipulação de Sistema de Arquivos Comunicação Detecção de erros

13 Arquitetura dos SOs Monolítico; Micronúcleo.

14 Projeto de núcleo (kernel) monolítico Hardware

15 Projeto de núcleo (kernel) monolítico Drivers de dispositivos Hardware

16 Projeto de núcleo (kernel) monolítico núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

17 Projeto de núcleo (kernel) monolítico interface de chamada do sistema núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

18 Projeto de núcleo (kernel) monolítico aplicativo 1 aplicativo 2... aplicativo N interface de chamada do sistema núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

19 Projeto de núcleo (kernel) monolítico aplicativo 1 aplicativo 2... aplicativo N espaço do kernel interface de chamada do sistema núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

20 Projeto de núcleo (kernel) monolítico espaço do usuário aplicativo 1 aplicativo 2... aplicativo N espaço do kernel interface de chamada do sistema núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

21 Projeto monolítico Características Simplicidade: todo o código reside no mesmo espaço de endereços de memória compartilhada, evitando o mecanismo de comunicação entre processos, que podem ser complexos e prejudicar o desempenho do sistema; Intolerante a falhas: se houver qualquer falha nos drivers ou subsistemas do núcleo, todo o sistema entra em colapso (kernel panic), interrompendo o funcionamento.

22 Projeto baseado em micronúcleo microkernel Hardware

23 Projeto baseado em micronúcleo microkernel kernel Hardware

24 Projeto baseado em micronúcleo microkernel driver de disco driver de áudio... driver de rede kernel Hardware

25 Projeto baseado em micronúcleo microkernel servidor de arquivos servidor de processos... servidor de rede driver de disco driver de áudio... driver de rede kernel Hardware

26 Projeto baseado em micronúcleo microkernel aplicativo aplicativo... aplicativo servidor de arquivos servidor de processos... servidor de rede driver de disco driver de áudio... driver de rede kernel Hardware

27 Projeto baseado em micronúcleo microkernel aplicativo aplicativo... aplicativo servidor de arquivos servidor de processos... servidor de rede driver de disco driver de áudio... driver de rede espaço do kernel kernel Hardware

28 Projeto baseado em micronúcleo microkernel aplicativo aplicativo... aplicativo espaço do kernel espaço do usuário servidor de arquivos driver de disco servidor de processos driver de áudio kernel... servidor de rede... driver de rede Hardware

29 Projeto baseado em micronúcleo Características Comunicação: troca de mensagens; Facilidade de extensão: cada serviço pode ser modificado sem afetar os outros serviços ou o Sistemas Operacionais; Confiabilidade e segurança: Se algum serviço falhar o Sistemas Operacionais permanecerá intocável, pois o serviço é executado no espaço do usuário e não afeta o sistema.

30 Projeto híbrido O projeto híbrido de sistema operacional é uma combinação dos projetos monolítico e baseado em micronúcleo, executando alguns serviços no espaço do kernel, tais como escalonamento do processador e comunicação entre processos, por exemplo, com o objetivo de reduzir a sobrecarga causada pela passagem de mensagens destes serviços ao microkernel.

31 Alguns exemplos Monolítico: Linux (Android), FreeBDS, OpenBSD, NetBSD, Solaris; Micronúcleo: GNU Hurd, L4, Minix, QNX; Híbrido: Mac OS X, Microsoft Windows NT/2000/XP/Vista/7 e Server 2003/2008.