Montagem e Manutenção

Transcrição

1 Montagem e Manutenção Prof. Camila Pedro de Assis Sobreira Jr.

2 2 Introdução Programa? Conjunto de instruções especificando uma série ordenada de ações. Exemplo: receita de bolo, número de telefone, programa de governo, programa de computador, etc... Um programa é uma representação de um algoritmo.

3 3 Definição Software? Conjunto organizado de instruções e dados processados pelo Hardware. Software é um programa de computador. Ex.: Firmeware, sistemas, aplicativos, utilitários, etc...

4 4 Camadas de Software Apresentação Domínio / Negócio Dados

5 5 Camadas de Software Apresentação: Cuida da interação entre o usuário e o software. Pode ser tão simples quanto um sistema de linha de comando, ou um cliente rico com interface gráfica ou ainda um sistema baseado em navegadores de Internet. As responsabilidades primárias da camada de apresentação são exibir a informação para o usuário e interpretar os comandos emitidos pelo usuário em ações para as camadas de domínio e de dados.

6 6 Camadas de Software Domínio: Pode ser arranjada de tal maneira que se interponha separando as outras duas. Contudo, pode ser também que a camada de apresentação faça acesso à camada de dados diretamente. Apesar de ser menos puro, pode ser prático em alguns casos. É a camada lógica e particular do sistema.

7 7 Camadas de Software Dados: Definida como o repositório das informações e as classes que a manipulam. Esta camada recebe as requisições da camada de negócios e seus métodos executam essas requisições em um banco de dados. Uma alteração no banco de dados alteraria apenas as classes da camada de dados, mas o restante das camadas não seria afetado por essa alteração.

8 8 Camadas de Software Junto com a separação em camadas caminha uma regra importante sobre dependências: As camadas de domínio e de dados nunca devem ser dependentes da camada de apresentação. Esta regra facilita a utilização de diferentes camadas de apresentação baseados na mesma fundação, sem sérias alterações. O relacionamento entre domínio e dados é mais complexo e depende dos padrões de arquitetura utilizados para a camada de dados.

9 9 Sistema Operacional Software que controla o computador e permite a comunicação entre software e hardware. Ele consiste num conjunto de rotinas (pequenos programas) que, além de controlar todo o fluxo de informações dentro do computador ainda auxilia na utilização de linguagens e aplicativos, na manipulação de discos, etc. Sempre, ao ligar o computador, o sistema operacional é o primeiro software que é executado e permanece gerenciando a entrada e a saída de dados no computador até que ele seja desligado. Ex.: MS-DOS, OS/2, UNIX, etc.

10 10 Sistema Operacional O sistema operacional é um conjunto de rotinas executadas pelo processador, que tem como funções básicas: Gerenciar os vários recursos disponíveis no sistema, para atender da maneira mais eficiente possível o usuário, e; Gerenciar a execução dos programas do usuário, visando o melhor desempenho do sistema todo. Em sua forma mais usual, a estrutura de um sistema operacional pode ser visualizada em camadas hierárquicas, onde a camada mais interna, correspondente ao hardware, que suporta todas as camadas de software.

11 11 Sistema Operacional A primeira camada de software a envolver o hardware é o núcleo (kernel), que se comporta como um sistema operacional básico. Sobre o núcleo situam-se um conjunto de serviços, constituíndo-se o sistema operacional propriamente dito, que fornece o suporte necessário a execução de programas. Em seguida, tem-se a camada mais externa correspondendo ao nível da aplicação, na qual este projeto atua diretamente.

12 Sistema Operacional Camadas de um Software 12

13 13 Sistema Operacional Os principais componentes do sistema operacional residem no núcleo e são relacionados a seguir: Gerência de I/O Gerência de Arquivo Gerência de Processos Gerência de Memória Proteção do Sistema

14 14 Gerência de E/S Esconde as peculiaridades do hardware, fornecendo mecanismo de bufferização e drivers dos dispositivos. O mecanismo de bufferização poupa tempo de cpu evitando que as solicitações de E/S sejam feitas diretamente nos dipositivos físicos. Ao invés disso, as E/S são feitas em um buffer e de tempo em tempo são efetivadas nos dispositivos. Os drivers dos dispositivos são rotinas que implementam as funções básicas tais como leitura e escrita de caracteres e strings; assim não precisamos programar em baixo nível.

15 15 Gerência de Arquivo Implementa funções tais como: Gerenciamento de espaços livres. Criação e deleção de arquivos. Criação e deleção de diretórios. Primitivas para manipulação de arquivos e diretórios (dir, copy, cd etc...) Mapeamento dos arquivos em disco etc...

16 16 Gerência de Processos Implementa funções de manipulação e gerenciamento de processos tais como: Criação e deleção de processos Escalonamento de processos Mecanismos de comunicação e sincronização entre processos etc...

17 17 Gerência de Processos Processos podem ser comparados com programas capazes de executar tarefas. Aos processos são associados alguns atributos tais como: nome, proprietário, ponteiros para posições da memória, contexto (conteúdo dos registradores e variáveis; situação em que o hardware estava quando o processo foi suspenso) etc...

18 18 Gerência de Processos Existem basicamente dois tipos de processos: Processos do usuário e; Processos do SO.

19 19 Gerência de Processos Processos do usuário: Os processos do usuário executam as tarefas do usuário Processos do SO: Os processos do SO executam as tarefas do SO (basicamente todas as funções do SO são executadas por processos específicos) em benefício dos usuários. Basicamente, os processos do usuário são ativados pelo SO e os processos do SO são ativados pelo próprio SO ou via interrupções (de hardware ou softwares).

20 20 Gerência de Memória Implementa funções tais como: Alocação e liberação de espaço de memória. Gerenciamento de memória virtual (paginação e segmentação)

21 21 Proteção do Sistema Protege o sistema contra usuários "espertinhos" e protege usuários contra outros usuários não autorizados. Existem vários recursos do hardware que favorece o sistema de proteção fornecido pelo SO. Um destes recursos é o próprio mecanismo de memória virtual. Neste mecanismo o hardware verifica se os acessos a memória estão dentro dos limites de cada usuário.

22 22 Proteção do Sistema Um outro recurso é a existência de dois modos básicos de execução, fornecidos pelo hardware: o modo supervisor e o modo usuário. Quando o SO está com o controle da máquina, o hardware está setado no modo supervisor. Quando o SO passa o controle para a aplicação do usuário, ele seta o modo para usuário. Quando o controle volta para o SO, através de uma interrupção, o modo é imediatamente setado para supervisor.

23 23 Proteção do Sistema Com isso, o hardware sempre sabe se o processo que está executando é do sistema (modo supervisor) ou do usuário (modo usuário), e assim pode impedir acessos não autorizados.

24 24 Tipos de SO Os diferentes tipos de sistemas operacionais são basicamente classificados de acordo com o número de processos do usuário que o SO pode executar ou de acordo com o número de processadores que o sistema possui. Combinando estas características podemos classificar os sistemas operacionais em: SO Monoprogramado, SO Multiprogramado e SO para Multiprocessador.

25 25 Tipos de SO Sistema Operacional Monoprogramado (Monotarefa) Sistema Operacional Multiprogramado (Multitarefa)

26 26 SO Monoprogramado Possui as seguintes características: É executado por um único processador e é capaz de gerenciar a execução de um único programa (tarefa) do usuário por vez. Permite que o processador, a memória e os periféricos fiquem dedicados a um único usuário; são portanto monousuários (monoterminais). O processador fica ocioso quando o programa espera pela ocorrência de uma E/S. São sistemas de simples implementação.

27 27 SO Multiprogramado Possui as seguintes características: É executado por um ou vários processadores. No caso de vários processadores, é classificado como "SO para Multiprocessadores". No caso de apenas um processador, permite que vários programas disputem os recursos do sistema (paralelismo lógico ou virtual), e:

28 28 SO Multiprogramado Podem ser monousuário ou multiusuário: Monousuário: um único usuário executando vários programas (monoterminal). Multiusuário: vários usuários executando vários programas (multiterminais).

29 29 SO Multiprogramado Divide o tempo da cpu entre os vários programas e entre os vários usuários. Diminui a ociosidade, permitindo que durante o tempo de E/S outros processos sejam executados.

30 30 SO Multiprogramado Inicialmente, os sistemas multiprogramados começaram com os sistemas de batch ou sistemas em lote ; Depois com os sistemas time-sharing ou sistemas de tempo compartilhado e; Finalmente com os sistemas real-time ou sistemas de tempo real.

31 31 Sistemas de Lote Nos sistemas de lote (batch), os programas eram enfileirados em disco ou fita e aguardavam a execução, um por vez. Normalmente, os programas (jobs) não necessitavam de interação com o usuário. Embora sejam considerados como os precursores dos sistemas multiprogramados, pois aproveitavam os tempos de E/S para a execução de outros processos, o processamento era puramente sequencial e ofereciam longos tempos de resposta.

32 32 Sistemas TC Nos sistemas de tempo compartilhado (time-sharing), os usuários interagem através de terminais e teclados on-line. São sistemas multiterminais, cujo processamento é controlado por um computador central. O sistema executa uma varredura (polling) nos terminais, compartilhando o tempo entre eles (time-sharing).

33 33 Sistemas TC Neste sistema, o processador executa os programas de forma intercalada no tempo, alocando uma fatia de tempo (time-slice) para cada um, por vez, realizando assim a multiprogramação. Cada usuário tem a ilusão que todo o sistema está totalmente dedicado exclusivamente para ele.

34 34 Sistemas TR Os sistemas de tempo real (real-time) são semelhantes aos sistemas time-sharing, embora exijam tempo de resposta dentro de limites rígidos, na execução de tarefas. O conceito de time-slice é muito pouco utilizado e os processos executam o tempo necessário e conforme sua prioridade. São sistemas muito utilizados em controle de processos, onde o tempo é um fator crucial: refinaria de petróleo, automação industrial, controle de tráfego aéreo etc... Neste sistema, os processos geralmente são ativados por sensores.

35 35 Trabalho 10 pontos Realizar a pesquisa sobre os sistemas operacionais existentes: Unix Mac OS Windows Linux

36 36 Trabalho O trabalho será realizado após a formação dos grupos. Deverá ser apresentado na próxima aula Tempo de apresentação de 30 a 40 minutos A apresentação deve conter: Introdução Breve histórico sobre as versões ; Características do sistema; Vantagens e Desvantagens; Conclusão.