Sistemas Operacionais. Prof. Pedro Luís Antonelli Anhanguera Educacional

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1 Sistemas Operacionais Prof. Pedro Luís Antonelli Anhanguera Educacional

2 Hardware HARDWARE Sistema Computacional = conjunto de circuitos eletrônicos interligados formado por processador, memória, registradores, barramentos, monitores, impressoras, mouses, discos, etc. (MACHADO/MAIA, 2007) Unidades Funcionais = processador, memórias e dispositivos de E/S MACHADO, fig.2.1, pag 25 Sistema computacional

3 HARDWARE TANENBAUM, A. S., Sistemas Operacionais Modernos, 2003.

4 PROCESSADOR CPU Unidade Central de Processamento Gerencia todo o sistema computacional Controla as funções das unidades funcionais Controla e executa instruções presentes na memória principal Processador é composto de ULA Unidade Lógica Aritmética Realiza operações lógicas e aritméticas UC Unidade de Controle Gerencia atividades dos componentes Registradores Dispositivos com função de armazenar dados temporariamente CI Controlador de instruções (PC) AP Apontador de pilha (SP) PSW Registrador de status

5 Memória Principal Primária ou Real HARDWARE Armazena instruções e dados Composta por unidades de acesso = células (8 bits) Endereço número específico de acesso a conteúdo de células MAR Registrador de Endereço de Memória MBR Registrador de Dados da Memória RAM Random Access Memory volátil ROM Ready Only Memory não volátil EPROM Eraseble Programable ROM não volátil

6 Memória Principal HARDWARE MACHADO, fig.2.2, pag 26 Memória principal com 64 Kbytes

7 Memória Cache Memória volátil de alta velocidade Pequena capacidade de armazenamento Minimizar disparidade entre a velocidade do processador e a velocidade em que os dados são acessados na memória principal Alto custo HARDWARE

8 HARDWARE Memória Secundária Meio permanente de armazenamento Não volátil Acesso lento Custo baixo Grande capacidade de armazenamento Disco rígido (HD) Memórias flash (pen drive, cartão) Disquetes Fita DAT CD, DVD, HDDVD, BlueRay etc...

9 HARDWARE Relação entre Dispositivos de Armazenamento MACHADO, fig.2.3, pag 29 Relação entre dispositivos de armazenamento

10 HARDWARE Tempo de acesso entre Dispositivos de Armazenamento TANENBAUM, fig.1.7, pag 18 Uma típica hierarquia de memória

11 Dispositivos de Entrada/Saída E/S (IO Input/Output) Função é permitir a comunicação entre o sistema computacional e o mundo externo Memória secundária Discos magnéticos, discos ópticos, fitas Interface com o usuário HARDWARE Teclado, mouse, monitor, impressora, auto-falantes

12 Barramento BUS HARDWARE Meio físico de comunicação entre as unidades funcionais de um sistema computacional Possuem linhas de controle e linhas de dados Processador Memória (PCI) Entrada/Saída (SCSI) Backbone MACHADO, fig.2.4, pag 30 Barramentos processador-memória e de E/S

13 Pipelining HARDWARE Técnica que permite ao processador executar múltiplas instruções paralelamente em estágios diferentes Linha de montagem Técnica de paralelismo mais usada para aumentar o desempenho do sistema MACHADO, fig.2.6, pag 31 Arquitetura pipeline com quatro estágios

14 Arquiteturas RISC e CISC HARDWARE Linguagem de máquina entendida pelo processador Microprogramas definem a linguagem de máquina MACHADO, fig.2.7, pag 33 Máquina de níveis

15 HARDWARE RISC Reduced Instruction Set Computer Um programa em linguagem de máquina é executado diretamente no hardware Poucas instruções de máquina executadas diretamente pelo hardware Exemplo SPARC (Sun) RS-600 (IBM) PA-RISC (HP) Alpha AXP (Compaq Rx000 (MIPS)

16 HARDWARE CISC Complex Instruction Set Computers Um programa em linguagem de máquina NÃO é executado diretamente no hardware. Precisam de microprogramas Instruções complexas interpretadas por microprogramas Exemplo VAX (DEC) X86 Pentium (Intel) 68xx (Motorola)

17 SOFTWARE Tradutor Conversão de toda representação simbólica de instruções ( código fonte) para o código de máquina. Compilador utilitário responsável por gerar, a partir de um programa escrito em linguagem de alto nível, um programa em linguagem de máquina não executável Montador utilitário responsável por traduzir um programa fonte em linguagem de montagem em programa objeto não executável

18 SOFTWARE Interpretador Tradutor que não gera módulo-objeto Traduz cada comando e executa Desvantagem Tempo na tradução Vantagem Dados dinâmicos Exemplos Basic

19 Linker Editor de Ligações SOFTWARE Gera, a partir de um ou mais módulos objeto, um único programa executável MACHADO, fig.2.9, pag 36 Linker

20 SOFTWARE Loader Utilitário que carrega na memória principal o programa que será executado Depurador Utilitário responsável por localizar erros e correções Interpretador de Comandos SHELL Permite que o usuário se comunique com o sistema operacional Linguagem de Controle Conjunto de comandos disponíveis pelo interpretador de comandos

21 SOFTWARE - Linguagens Interpretadas e compiladas. - E a Java? É compilada ou interpretada?

22 SOFTWARE - Linguagens Interpretadas e compiladas. - E a Java? É compilada ou interpretada? Resposta: Os dois! - Primeiramente compilada para um código intermediário ( bytecode) que não pode ser executado diretamente; - Em seguida esse bytecodes são interpretados pela Maquina Virtual Java para comandos específicos daquele sistema operacional.

23 BIBLIOGRAFIA MACHADO, F. B. & MAIA, L. P., Arquitetura de Sistemas Operacionais, 4 Edição, São Paulo, LTC, TANENBAUM, A. S., Sistemas Operacionais Modernos, São Paulo,Pearson, Brasil, 2003.