NÚCLEO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO ACADÊMCIO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Sistemas Operacionais INF007 Professor: Silvia Rissino Carga Horária: 80 horas Crédito: 04 Pré-Requisito: Introdução a Informática Período: III - I Semestre/2012 I - Objetivo Geral: Introduzir os conceitos gerais de sistemas operacionais II - Objetivos Específicos: Capacitar o aluno para: 1. Entender o funcionamento e as principais funções dos SOs; 2. Identificar a capacitação de soluções para os principais problemas de sistemas operacionais; 3. Avaliar as características do gerenciamento dos elementos dos sistemas operacionais. 4. Compreender os vários tipos de sistemas operacionais. III - Ementa: Conceitos de Processos. Sincronização de Processos. Gerenciamento de Memória. Memória Virtual. Escalonamento de Processos. Monoprocessamento e Multiprocessamento. Alocação de Recursos e Deadlocks. Gerenciamento de Arquivos. Técnicas de E/S. Métodos de Acessos. Arquitetura de Sistemas Cliente Servidor. Análise de Desempenho. IV - Programa: exercícios e leitura complementar do livro texto Capitulo 1 Conceitos Básicos Funções Básicas Máquinas de Níveis Tipos de Sistemas Operacionais Cap. 1 - Visão Geral - Leitura complementar Artigo Operating Systems. RAPHAEL A. FINKEL. Operating systems. Raphel A. Finkel. March 1996. Disponível no Portal da ACM. Computing Surveys (CSUR), Volume 28 Issue 1. Cap. 1 - Visão Geral - Fazer exercícios (1.6) Capítulo 2 Conceitos de Hardware e Software Cap. 2 - Conceitos de HW e SW Leitura do Cap. 2 - Conceitos de HW e SW - Fazer exercícios (2.4) Capítulo 3 Cap. 3 - Concorrência 1
Cap. 3 Concorrência - Fazer exercícios (3.8) Cap. 4 - Estrutura do Sistema Operacional Cap. 4 - Estrutura do Sist. Operacionais Fazer exercícios (4.9) Observação: A próxima aula, após o término, deste capítulo ocorrerá a primeira avaliação Próxima aula prova dos capítulos 1,2,3 e 4 Cap. 5 - Processo Estrutura do Processo Estados do Processo Mudanças de Estado do Processo Criação e Eliminação de Processos Processos Independentes, Subprocessos e Threads Processo Foreground e Background Processos do Sistema Operacional Processos CPU-bound e I/O-bound Sinais Leitura do Cap. 5 Processo - Fazer exercícios (5.12) Cap. 6 - Thread Thred Ambiente Monothread Ambiente Multithread Cap. 7 - Sincronização e Comunicação entre Processos Aplicações concorrentes Especificação de Concorrência em Programas Problemas de Compartilhamento de Recursos Exclusão Mútua Soluções de Hardware Soluções de Software Sincronização Condicional Semáforos Leitura complementar 7.7.3 e 7.7.4 Exclusão Mútua Utilizando Semáforos Sincronização Condicional Utilizando Semáforos Monitores Exclusão Mútua Utilizando Monitores Sincronização Condicional Utilizando Monitores 2
Leitura do Cap. 7 Sincronização e Comunicação entre Processos. Troca de mensagens Dedlock Prevenção Detecção Correção Fazer exercícios (7.11) Cap. 7 - Leitura complementar Artigo: System proposal for preventing, detecting and avoiding deadlocks in modern operating system. Autores: Zakaria Suliman Zubi, Diaddeen S. Sidoon Conferência: EC'09: Proceedings of the 10th WSEAS international conference on evolutionary computing. Publisher: World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS) Disponível em http://www.worldses.org/online/1he2re3ch.htm. Cap. 8 Gerencia do Processador Funções Básicas Critérios de Escalonamento Escalonamento Não-Preemptivos e Preemptivos 1 Escalonamento FIFO Escalonamento Shortest-Job-First (SJF) Escalonamento Cooperativo Escalonamento Circular Escalonamento por Prioridades Escalonamento Circular por Prioridades Escalonamento por Múltiplas Prioridades Escalonamento por Múltiplas Filas com Realimentação Política de Escalonamento em Sist. de Tempo Compartilhado Política de Escalonamento em Sist. de Tempo Real Cap. 8 - Gerência do Processador Fazer exercícios (8.15) Cap. 9 Gerência de memória Funções Básicas Alocação Simples Contígua Técnica de Overlay Alocação Particionada Alocação Particionada Estática 1 Preempção: ação ou evento que resulta em alteração do processamento de uma aplicação para outra em um ambiente multitarefa. 3
Alocação Particionada Dinâmica Estratégias de Alocação de Partição Swapping Cap. 9 - Gerência de Memória Fazer exercícios (9.7) Observação: A próxima aula, após o término, deste capítulo ocorrerá a segunda avaliação Próxima aula prova dos capítulos 5,6,7,8,9 Cap. 10 - Gerência de Memória Virtual Espaço de Endereçamento Virtual Mapeamento Memória Virtual por Paginação Política de Busca de Páginas Política de Alocação de Páginas Política de Substituição de Páginas Working Set Cap. 10 - Gerência de Memória Virtual Leitura complementar 10.4.7, 10.4.8, Algoritmo de Substituição de Páginas 10.4.9 e 10.4.10 Tamanho da Página Memória Virtual por Segmentação Cap. 10 - Gerência de Memória Virtual Fazer exercícios (10.9) Memória Virtual por Segmentação com Paginação Swapping em Memória Virtual Cap. 10 - Gerência de Memória Virtual Thrashing Cap. 11 - Sistema de Arquivos Cap. 11 - Sistema de Arquivos Fazer exercícios (11.8) Cap. 12 - Gerência de Dispositivos Cap. 12 - Gerência de Dispositivos Fazer exercícios (12.8) Observação: A próxima aula, após o término, deste capítulo ocorrerá a terceira avaliação Próxima aula prova dos capítulos 10, 11 e 12 V Metodologia Estratégias de Aprendizagem 1. Aulas expositivas interativas; 2. Estudo de casos em aulas práticas em grupo, utilização o software SOSim e com apoio de referências bibliográficas; 3. Lista de exercícios; 4. Atendimento individualizado. Recursos Metodológicos 1. Quadro branco; 2. projetor multimídia; 4
3. software SOSim; 4. laboratório de informática VI Avaliação: 1. Critérios: Observação do desempenho individual e em equipe 2. Instrumentos: Prova; artigo, lista de exercícios. Avaliação: Quatro avaliações, sendo três avaliações em formato de provas e uma avaliação com artigo. 1ª avaliação prova (100 pontos) Conteúdo: capítulos 1,2,3,4 2ª avaliação prova (100 pontos) Conteúdo: capítulos 5,6,7,8,9 3ª avaliação prova (100 pontos) Conteúdo: capítulos 10,11 e 12 Observação: Durante as provas não será permitida consulta a quaisquer tipo de material. 4 a avaliação Artigo (100 pontos) Data da entrega do artigo: 08/11/2012 O artigo deverá seguir as orientações contidas no site IEEE.org, conforme link abaixo: http://www.ieee.org/conferences_events/conferences/publishing/templates.html Obs.: O artigo deverá, obrigatoriamente, ser entregue impresso e no formato do template, não sendo permitido outros formatos de entrega e de formatação. Temas para os artigos - Sistema Operacional Android - Sistema Operacional UNIX - Sistema Operacional Windows -Sistema Operacional Linux - Sistema Operacional ios - Sistema Operacional Apple - Macintosh Operating System (Mac OSX) - Sistema Operacional BSD (Berkeley Software Distribution) Observação: A nota final do aluno será a média aritmética das quatro avaliações realizadas, sendo que, apenas e somente, os alunos com média inferior a 60 (sessenta) pontos, frequência inferior a 20 (vinte) faltas poderão realizar a prova repositiva. A prova repositiva substituirá a media, inferior a sessenta, obtida pelo aluno. O conteúdo, desta prova, será todo o ministrado no semestre, isto é, todo o conteúdo da disciplina SO. Data da prova repositiva: Será realizada uma semana após a prova final. VII Referência Bibliográfica: Berenger, Francis; Maia, Luiz Paulo. Arquitetura de Sistemas Operacionais.4a Edição.Editora LTC. 2007 5
OLIVEIRA, Rômulo Silva de. Sistemas Operacionais. 2ª Edição. Série Livros Didáticos. Nº 11. Editora Sagra Luzzatto. 2001. SILBERCHATZ. ABRAHAM. Galin, Peter. Gagne, Greg. Sistemas Operacionais. Tradução de Daniel Vieira. Rio de Janeiro: Elvier, 2008 7ª Edição revista e atualizada. Editor Campus. TANEMBAUM. Andrew S.. Sistemas Operacionais Modernos. 3ª Edição. Editora Printce Hall do Brasil. 2010. VIII - Software de apoio necessário ao ensino da disciplina SOsim: Simulador para o Ensino de Sistemas Operacionais Versão 2.0 6