Sistemas Operacionais e Introdução a Programação

Transcrição

1 Sistemas Operacionais e Introdução a Programação Módulo 1 Sistemas Operacionais Prof. Tiago Semprebom

2 Objetivos Revisão sobre processos IO bound e CPU bound no Linux, Entender aspectos sobre o uso de memória dos processos no Linux, Entender com o sistema operacional gerencia a memória globalmente, Arquivos e permissões no Linux.

3 Processos IO bound e CPU bound Utilizando o comando top e ou ps aux identifique os processos IO bound e CPU bound em seu computador. Obtenha o programa intervalos (localizado na URL da disciplina). Execute-o uma vez e verifique suas informações com o comando ps aux. Como ele se comporta quanto ao uso do processador? Execute vários processos, tais como fominha, firefox, open Office, e outros aplicativos disponível. Houve mudança na informação reportada pelo intervalos?

4 Obtenha o programa periodico (URL da disciplina). Execute-o uma vez e verifique suas informações com o programa ps aux. Como ele se comporta quanto ao uso da CPU? Execute vários processos, tais como fominha, firefox, open Office, e outros aplicativos disponíveis. Houve mudança na informação reportada pelo periodico? O programa periodico trabalha por alguns milessegundos, e então descansa por um intervalo de 20 ms. A duração desse intervalo pode ser modificada na linha de comando. (ex. periodico 100).

5 Comando free: Apresenta estatísticas sobre uso de memória, swap, etc. ex. free -m apresenta memória livre em megabytes. Um comando equivalente pode ser obtido através do comando: cat /etc/meminfo

6 Comando vmstat: estatística de memória virtual. Ex. vmstat 3

7 Uso da memória principal: i) A memória do computador é usada pelo sistema operacional e pelos processos. Veja informações sobre a memória em uso através do comando free. ii) Cada processo usa uma certa quantidade de memória. Ao executar ps aux obtém-se entre as informações quanto cada processo aloca de memória (VSZ e RSZ). Some os valores dessas colunas, e compare os resultados com o que é reportado por free. Os valores são próximos?

8 Uso da memória: iii) Qual é o processo que mais utiliza memória em seu computador? iv) Obtenha o programa fominha2. Execute-o, e a cada vez que ele solicitar que se tecle ENTER, veja como está a utilização de memória total e pelo processo fominha2. O que se pode concluir sobre a alocação e o uso de memória no Linux? Isto tem relação com o identificado no item ii?

9 Uso de memória no Linux: v) O programa fominha2 pode alocar quantidades diferentes de memória (./fominha2 512, esta comando solicita a alocação de 512 MB de memória). Experimente diferentes quantidades de memória, inclusive valores maiores do que a quantidade disponível na máquina. O que ocorre neste caso? vi) Execute vmstat 3 em um terminal, e então faça fominha2 alocar um quantidade de memória maior do que o disponível (memória livre) no computador. Foi possível alocar a quantidade desejada? Houve alguma mudança nas informações mostradas pelo vmstat (observe as colunas si e so)?

10 vii) Um processo pode ler a memória alocada por um outro processo? Para responder a essa pergunta, obtenha o programa protegido. Execute-o em um terminal e observe a informação mostrada. Antes teclar ENTER, abra outro terminal e execute protegido novamente, mas da seguinte forma./protegido 1000 Só então tecle ENTER em ambos os terminais. A) Que informação foi mostrada? B) O que se pode concluir através da experiência realizada acima, sobre a memória alocada por um processo?

11 Uso de memória: impacto da memória virtual: Os programas matriz1 e matriz2 utilizam grande quantidade de memória para conter uma matriz bidimensional. Essa matriz bidimensional ocupa uma área contínua de memória, como no exemplo abaixo:

12 Cada coluna da matriz tem capacidade suficiente para guardar um número inteiro (tamanho padrão de 4 bytes). O processo matriz1 aloca memória para uma matriz desse tipo, e preenche todas as suas posições com o número 0 (zero). O preenchimento se faz linha por linha: primeiro todas as colunas da linha 1, depois todas as colunas da linha 2, e assim por diante. Abra um terminal e execute vmstat 3. Abra então outro terminal e nele execute o programa matriz1. Observe as informações sobre memória informadas pelo vmstat (colunas free, si e so). Acompanhe também a execução do matriz1, observando os tempos informados para as ações por ele realizadas.

13 O processo matriz2 faz o mesmo que matriz1: aloca memória para uma matriz deste tipo, e preenche todas as suas posições como número zero. No entanto, o preenchimento se faz coluna por coluna: primeiro todas as linhas da coluna 1, depois todas as linhas da coluna 2, e assim por diante. Abra um terminal e execute vmstat 3. Abra então outro terminal e nele execute o programa matriz2. Observe as informações sobre memória informadas (colunas free, si e so). Acompanhe a execução do matriz2, observando os tempos informados para as ações realizadas pelo programa.

14 Matematicamente não existe diferença entre a forma com que matriz1 e matriz2 preenchem suas matrizes. Porém o que dizer sobre o ponto de vista computacional? A) Houve diferença significativa entre os tempos de execução percebidos para matriz1 e matriz2? B) Caso tenha havido diferença, como você explica?

15 Arquivos: Arquivos no Linux (em sistemas Unix) são repositórios de dados, e possuem um número de atributos. Alguns atributos são visíveis ao se executar o programa ls -l :

16 Arquivos: O acesso a arquivos é controlado com base em suas permissões. Estas podem ser de três tipos: r: leitura w: escrita x: execução As permissões são agrupadas em três conjuntos: Permissões do usuário dono Permissões do grupo dono Permissões dos demais usuários

17 Arquivos: As permissões de um arquivo (ls l) devem ser interpretadas como: - rw-r--r-- 1 tiago users :47 teste.c permissões do grupo dono permissões do usuário dono permissões dos demais usuários

18 Arquivos: As permissões podem ser alteradas através do comando chmod: > ls - l teste.c -rw-r--r-- 1 tiago users :47 teste.c > chmod w teste.c > ls - l teste.c -r--r--r-- 1 tiago users :47 teste.c > chmod o-r ip.c > ls -l ip.c -r--r tiago users :47 teste.c

19 Arquivos: Como especificar permissões para o chmod: i) Retirar permissão: especificar p (p=permissão a ser removida). Ex: > chmod w teste.c remove a permissão de escrita do arquivo teste.c ii) Adicionar permissão: especificar +p (p=oermissão a ser adicionada). Ex. > chmod +r teste.c adiciona permissão de leitura ao arquivo teste.c Atenção: as permissões adicionadas ou retiradas valem para todos os usuários (dono, grupo dono e demais usuários).

20 Arquivos: Como especificar permissões para o programa chmod? iii) Tirar permissão do usuário dono: especificar u-p (p=permissão a ser removida) Ex. > chmod u-w teste.c remove do usuário dono a permissão de escrita do arquivo teste.c iv) Adiciona permissão ao usuário dono: especificar u+p Ex: > chmod u+r teste.c adiciona ao usuário dono a permissão de leitura ao arquivo teste.c

21 Arquivos: Como especificar permissões para o programa chmod? vi) Tirar permissão para grupo dono: especificar g-p (p=permissão a ser removida) Ex. > chmod g-w teste.c remove do grupo dono a permissão de escrita do arquivo teste.c vii) Adiciona permissão ao usuário dono: especificar g+p Ex: > chmod g+r teste.c adiciona ao grupo dono a permissão de leitura ao arquivo teste.c

22 Arquivos: Como especificar permissões para o programa chmod? viii) Tirar permissão dos demais usuários: especificar o-p (p=permissão a ser removida) Ex. > chmod o-w teste.c remove dos demais usuários a permissão de escrita do arquivo teste.c ix) Adiciona permissão aos dos demais usuários : especificar o+p Ex: > chmod o+r teste.c adiciona aos demais usuários a permissão de leitura ao arquivo teste.c

23 Arquivos: Como especificar permissões com o comando chmod? x) Especificar permissões combinadas: > chmod go-w teste.c... remove dos demais usuários e do grupo dono a permissão de escrita do arquivo teste.c > chmod ug+rw teste.c... adiciona para o grupo dono e usuário dono as permissões de leitura e escrita do arquivo teste.c

24 Permissões associadas à diretórios: Considerando diretórios, as permissões possuem os seguintes significados: r: permissão para listar o diretório w: permissão para acrescentar, renomear ou remover arquivos do diretório x: permissão para entrar no diretório