Introdução e Conceitos Básicos

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Yan Molinari Barateiro
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1 Universidade Federal do Acre Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Bacharelado em Sistemas de Informação Introdução e Conceitos Básicos Macilon Araújo Costa Neto macilon@ufac.br Capítulo 1 do livro do Tanenbaum (2003)

2 Na aula anterior... O que é um sistema operacional Histórico dos sistemas operacionais Tipos de sistemas operacionais CCET182 Sistemas Operacionais 2

3 Agenda Revisão sobre hardware Conceitos básicos sobre sistemas operacionais CCET182 Sistemas Operacionais 3

4 Revisão sobre hardware Sistema operacional Intimamente ligado ao hardware Estende o conjunto de instruções do computador e gerencia os recursos Deve ter grande conhecimento desse hardware CCET182 Sistemas Operacionais 4

5 Modelo simples de um computador Alguns dos componentes de um computador pessoal simples CCET182 Sistemas Operacionais 5

6 Processadores Cérebro do computador Buscar instruções na memória e as executa Conjunto específico de instruções Carregar uma palavra da memória em um registrador Armazenar uma palavra de um registrador na memória Combinam dois operandos, produzindo resultados Unidades separadas para busca, decodificação e execução enquanto executa a instrução n pode está decodificando a instrução n+1 buscando a instrução n+2 CCET182 Sistemas Operacionais 6

7 Processadores, cont... a)um pipeline de três estágios b)uma CPU superescalar CCET182 Sistemas Operacionais 7

8 Processadores, cont... Modos de operação/funcionamento Modo núcleo: acesso ao conjunto completo de instruções e atributos Modo usuário: acesso a um conjunto parcial de instruções e atributos Os programas de usuários fazem chamadas de sistema, que irá então chavear (TRAP) para o modo núcleo e entregar o controle ao SO CCET182 Sistemas Operacionais 8

9 Memória Hierarquia típica de memória CCET182 Sistemas Operacionais 9

10 Memória, cont... Estrutura de uma unidade de disco CCET182 Sistemas Operacionais 10

11 Memória, cont... Unidade de gerenciamento (MMU) Um par (base-limite) a) Dois pares CCET182 Sistemas Operacionais 11

12 Dispositivos de entrada/saída a)passos para iniciar um dispositivo de E/S e obter uma interrupção b)como a CPU é interrompida CCET182 Sistemas Operacionais 12

13 Barramentos CCET182 Sistemas Operacionais 13

14 Conceitos básicos sobre sistemas operacionais Processos Deadlocks Gerenciamento de memória Entrada e saída Arquivos Segurança Interpretador de comandos CCET182 Sistemas Operacionais 14

15 Processos Programa em execução Espaço de endereçamento Quantidade mínima e máxima para ler e escrever Programa executável, dados e pilha Conjunto de registradores Contador de programa, ponteiro da pilha e outros Sistema de tempo compartilhado Periodicamente o SO suspende um processo e inicia outro Salvar todas informações associadas ao processo CCET182 Sistemas Operacionais 15

16 Processos, cont... Processo pode criar outros (filhos) Cooperação entre processos precisa de comunicação interprocessos Um processo pode solicitar ou liberar mais memória Sistema operacional pode enviar informações ao processo mesmo que este não tenha solicitado sinal de alertas interrupções (traps) detectadas por hardware CCET182 Sistemas Operacionais 16

17 Deadlocks Interação entre dois ou mais processos Concorrência por um mesmo recurso Situação da qual eles não conseguem sair Unidade de fita e uma gravadora de CD Dois processos desejam gravar dados da fita para o CD Processo 1 solicita a fita, atendido Processo 2, solicita o CD, atendido Processo 1, solicita o CD, suspenso Processo 2, solicita a fita, suspenso CCET182 Sistemas Operacionais 17

18 Gerenciamento de memória Múltiplos programas residentes na memória principal Mecanismo de proteção em hardware controlado por software Uso de memória virtual para processos Espaço de endereçamento Parte na memória principal Parte em disco Troca de partes desse espaço conforme a necessidade CCET182 Sistemas Operacionais 18

19 Entrada e saída O que seriam dos computadores sem eles São vários os dispositivos de entrada e saída Teclados, mouses, monitores, e impressoras Subsistema de E/S gerencia os dispositivos Alguns são independentes de dispositivo Outros como os drivers são específicos a cada dispositivo CCET182 Sistemas Operacionais 19

20 Arquivos Fundamental em todos os sistemas operacionais Oculta as peculiaridades dos discos e outros E/S Modelo agradável ao usuários/programador Chamadas ao sistemas para manipular os arquivos Diretório como modo de agrupar arquivos Sistema de arquivos, hierarquia disposta como árvores CCET182 Sistemas Operacionais 20

21 Arquivos, cont... CCET182 Sistemas Operacionais 21

22 Segurança Muitas e diversas informações em computadores Necessidade de privacidade sobre as informações Sistema operacional deve assegurar que os arquivos sejam acessados apenas por usuários autorizados Código de 9 bits no Unix (rwxrwxrwx) Proteção contra intrusos humanos ou não (vírus) CCET182 Sistemas Operacionais 22

23 Interpretador de comandos O sistema operacional é o código que executa as chamadas ao sistema Interface principal entre usuário (à frente de seu terminal) e o sistema operacional Permite ao usuário realizar chamadas ao sistema Criação de processos (filhos) Criando e manipulando arquivos Redirecionando entradas e saída CCET182 Sistemas Operacionais 23

24 Resumo da aula Revisão sobre hardware Conceitos básicos sobre sistemas operacionais CCET182 Sistemas Operacionais 24

25 Referências TANENBAUM, A. S. Sistemas Operacionais Modernos. 2ª Ed. Rio de Janeiro: Prentice- Hall, CCET105 Introdução à Pesquisa em Sistemas de Informação 25

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