Sistemas Operacionais (SO)

Transcrição

1 Sistemas Operacionais (SO) Fundamentos Prof. Eduardo

2 Abordagens SO Moderno (importância) Funções básicas Definição Componentes de um SC Objetivos de um SO Serviços de um SO Abstrações Tipos de SO Estudo de SO Estruturas Arquitetura do núcleo

3 Sistema Computacional Moderno Sistema complexo Imagine se os programadores tivessem que entender como tudo isso funciona? Gerenciar componentes e usá-los é uma tarefa difícil! SO lida com o gerenciamento de todos os recursos.

4 Sistema Computacional Moderno [Machado]

5 Sistema Computacional Moderno Interface entre os usuários e recursos disponíveis

6 Funções básicas de um SO Facilidade de acesso ao recursos do sistema - comunicação entre os diversos dispositivos - operações de leitura e gravação Compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida - controlar o uso concorrente dos recursos

7 Sistemas Operacionais Experiência em SO Shell e GUI

8 Sistemas Operacionais * modo usuário X modo kernel

9 Sistemas Operacionais O SO opera diretamente no hw e fornece base para todos os outros sw. Um SO tem vida longa!

10 O que é um Sistema Operacional? Um programa que atua como um intermediário entre o usuário e o hardware de um computador [Silberschatz]. Um conjunto de programas que controla os recursos do computador e provê a base sobre a qual as aplicações são escritas [Tanenbaum].

11 O que é um Sistema Operacional? Visão Abstrata dos Componentes de um Sistema de Computação

12 O que é um Sistema Operacional? Componentes de um Sistema Computacional: - Hardware: provê recursos básicos (CPU, memória, dispositivos de I/O) - SO: controla a utilização dos recursos entre os usuários - Programas de Aplicação: definem o modo como os recursos são usados para solucionar problemas dos usuários - Usuários: pessoas e outros computadores

13 O que é um Sistema Operacional?

14 Objetivos de um Sistema Operacional? Executar programas de usuário para solucionar seus problemas mais facilmente Tornar o computador conveniente ao uso Utilizar o hardware de maneira eficiente Compartilhar os recursos de um sistema computacional entre os vários usuários

15 Serviços oferecidos pelo Sistema Operacional?

16 Serviços oferecidos pelo Sistema Operacional?

17 Gerenciando recursos SO como um gerenciador de recursos: - manter o controle sobre quem está usando qual recurso; - garante as requisições de recursos; - controla as contas e media conflitos de requisições entre diferentes programas e usuários.

18 O que é um Sistema Operacional? Compartilhamento (multiplexação) de recursos: - tempo: uma CPU e múltiplos programas; - espaço: divisão da memória entre vários programas.

19 O Hw e os Sistemas Operacionais Uma abstração de PC:

20 Tipos de Sistemas Operacionais

21 Tipos de Sistemas Operacionais Monotarefas - recursos dedicados a uma única tarefa

22 Tipos de Sistemas Operacionais Multitarefas - recursos compartilhados entre os diversos usuários e aplicações

23 Tipos de Sistemas Operacionais Multitarefas Sistemas X Usuários

24 Tipos de Sistemas Operacionais Multitarefas - formas com que suas aplicações são gerenciadas

25 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores - duas ou mais CPUs interligadas trabalhando em conjunto - permite a execução de vários programas ou que um programa possa ser subdividido

26 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores

27 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores - fortemente acoplados: vários processadores compartilhando uma única memória e dispositivos de E/S, gerenciados por apenas um SO

28 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores - fracamente acoplados (multicomputadores): - possuem dois ou mais sistemas computacionais conectados através de linhas de comunicação. - cada sistema funciona de forma independente, possuindo seu próprio SO e gerenciando seus próprios recursos.

29 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores - fracamente acoplados (multicomputadores):

30 Tipos de Sistemas Operacionais Múltiplos processadores - fracamente acoplados (multicomputadores) - Sistemas Operacionais de Rede (SOR) - Sistemas Distribuídos

31 Tipos de Sistemas Operacionais

32 Estudo de Sistemas Operacionais Conceitos e abstrações básicas: - processos (e threads) - espaços de endereçamentos - arquivos

33 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Kernel: conjunto de rotinas que oferece serviços aos usuários e às suas aplicações

34 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Kernel: conjunto de rotinas que oferece serviços aos usuários e às suas aplicações

35 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Modos de acesso (da CPU): - implementação de mecanismos de proteção ao núcleo do sistema e de acesso aos seus serviços - modo usuário (não-privilegiado) - modo kernel (privilegiado)

36 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Operações dos sistemas de computação

40 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de I/O

41 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de I/O Interrupções de I/O

42 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de I/O - Interrupções de I/O

46 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de I/O - DMA

47 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de I/O - DMA

48 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Estrutura de Armazenamento

53 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Proteção de Hardware

56 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Proteção de Memória

59 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Arquiteturas do Núcleo Monolítico e Microkernel

60 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Arquiteturas do Núcleo: monolítico

61 Estudo de Sistemas Operacionais Estrutura de Sistemas Operacionais - Arquiteturas do Núcleo: microkernel