Sistemas Operacionais Introdução

Transcrição

1 Sistemas Operacionais Introdução Adriano J. Holanda 5 de agosto de 2013

2 Introdução Sobre o curso Introdução Complexidade dos SOs Informações sobre a disciplina Serviços Arquitetura dos SOs

3 Sobre o que não é? Tutorial de utilização de sistemas operacionais Windows ou GNU/Linux; Curso de administração de servidores; Curso de hardware ou sistemas que não estejam ligados a sistemas operacionais, tais como BIOS; Tutorial de utilização de software.

4 Sobre o que pretende ser? Aprendizado de conceitos fundamentais comuns à maioria dos sistemas operacionais; Prática tendo como fonte os conceitos assimilados.

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

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

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

8 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

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

10 Complexidade dos SOs: 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.

11 Complexidade dos SOs: Kernel do Linux Linhas de código linhas de código versão do kernel Fonte: Linux Foundation,

12 Complexidade dos SOs: Kernel do Linux Quantidade de arquivos 10 4 quantidade de arquivos versão do kernel Fonte: Linux Foundation,

13 Gerenciamento do curso Sistemas Operacionais I Ementa; Aulas; Bibliografia; Exercícios; Código fonte; Material suplementar.

14 Avaliação e método Nota (2) Prova(s): 70%; (2) Teste(s) ou Trabalho(s): 30%. Dicas Interatividade: perguntem, perguntem, perguntem,???; Participação: maior parte das questões envolvem conteúdo transmitido na sala de aula; Leiam material suplementar no site da disciplina e fiquem atento às alterações e dicas.

15 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

16 Arquitetura dos SOs Monoĺıtico; Micronúcleo.

17 Projeto de núcleo (kernel) monoĺıtico Hardware

18 Projeto de núcleo (kernel) monoĺıtico Drivers de dispositivos Hardware

19 Projeto de núcleo (kernel) monoĺıtico núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

20 Projeto de núcleo (kernel) monoĺıtico interface de chamada do sistema núcleo (kernel) Drivers de dispositivos Hardware

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

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

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

24 Projeto monoĺıtico 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.

25 Projeto baseado em micronúcleo microkernel Hardware

26 Projeto baseado em micronúcleo microkernel kernel Hardware

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

28 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

29 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

30 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

31 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

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

33 Projeto híbrido O projeto híbrido de sistema operacional é uma combinação dos projetos monoĺıtico 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.

34 Alguns exemplos Monoĺıtico: 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.

35 Arquitetura Android Aplicativos Home Contatos Telefone Navegador... Framework de Aplicativos Gerenciador de Atividades Gerenciador de Janelas Provedor de Conteúdo Sistema de Visualização Gerenciador de Pacotes Gerenciador de Telefonia Gerenciador de Recurso Gerenciador de Localização Gerenciador de Notifição Bibliotecas Android Runtime Core Runtime Gerenciador de Superfície Framework de Mídia SQLite Dalvik Virtual Machine OpenGL ES Fonte FreeType WebKit SGL SSL libc Kernel do Linux Adaptador de Tela Adaptador de Câmera Adaptador de Memória Flash Adaptador Binder (IPC) Adaptador de Keypad Adaptador WiFi Adaptadores de Áudio Gerenciamento de Energia Figura : Projeto do sistema operacional Android. (Esta imagem é uma adaptação da original proveniente do Wikimedia Commons, um acervo de conteúdo livre da Wikimedia Foundation que pode ser utilizado por outros projetos.)