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Sistemas Operacionais
Prof:. Msc. Arimatéia Junior Fortaleza-2012
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Revisão da aula anterior Tipos de SO
Sumário Revisão da aula anterior Tipos de SO Fortaleza-2012
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Tipos de SO Os tipos e sua evolução estão intimamente relacionados com a evolução do HW e das aplicações por ele suportadas. A evolução dos S.O. para PCs e WS popularizou vários conceitos e técnicas, antes só conhecidos em ambientes de grande porte. Fortaleza-2012
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Classificação Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas
Monoprogramáveis / Monotarefa Multiprogramáveis / Multitarefa Sistemas com Múltiplos Processadores Fortaleza-2012
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Monoprogramável ou Monotarefa
Além do S.O., apenas uma aplicação reside na memória em cada instante; Multiprogramável ou Multitarefa Vários processos compartilham memória e uma única Unidade Central de Processamento (CPU), simulando a execução de tarefas “simultâneas”; Multiprocessados Vários processos compartilham a memória, podendo ter dois ou mais processos em execução simultânea (um em cada processador). Fortaleza-2012
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Além do S.O., apenas uma aplicação reside na memória em cada instante;
Monoprogramável ou Monotarefa Além do S.O., apenas uma aplicação reside na memória em cada instante; Qualquer outro programa, para ser executado, deveria aguardar o término do programa corrente; Tipicamente relacionado ao surgimento dos mainframes; Fortaleza-2012
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Monoprogramável ou Monotarefa
Programa / Tarefa UCP Memória Dispositivos de E/S Fortaleza-2012
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Principal problema grande tempo ocioso do SO
Monoprogramável ou Monotarefa Características: Implementação simples; Aplicações com o controle total do sistema; Não existe a preocupação com proteção; Máquinas utilizadas por apenas um usuário. Dedicação exclusiva de todos os dispositivos a um único programa; Ociosidade dos dispositivos. Grande tempo de espera por dispositivos. Principal problema grande tempo ocioso do SO
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Motivação da multiprogramação
Tornar mais eficiente o aproveitamento dos recursos do computador; Execução “simultânea” de vários programas; Diversos programas são mantidos na memória; O próprio Sistema Operacional (SO) ´e um programa.
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Mais complexos e mais eficientes;
Multiprogramáveis ou multitarefas Mais complexos e mais eficientes; Vários programas dividem os mesmos recursos; Aumento da produtividade dos seus usuários e a redução de custos; Fortaleza-2012
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Multiprogramáveis ou multitarefas
Programa / Tarefa Programa / Tarefa UCP Memória Dispositivos de E/S Programa / Tarefa Programa / Tarefa
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Como ocorre o tratamento da interrupções???
Multiprogramáveis ou multitarefas Solicitação de Entrada/Saída (E/S) Processo solicita `a chamada de Sistema Término de Entrada/Saída (E/S) Dispositivo envia a Interrupção. Como ocorre o tratamento da interrupções???
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Multiprogramáveis ou multitarefas
Ao ocorrer uma interrupção: processador acaba execução da instrução atual; 2. processador testa existência de interrupção; 3. transferência de controle (processador salva estado atual, carrega contador de programa com endereço da rotina de tratamento, transfere controle para a rotina de tratamento); 4. rotina de tratamento executa ... acaba ; 5. restaura estado anterior; 6. retorna a execução da rotina interrompida.
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Multiprogramáveis ou multitarefas
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CLASSIFICAÇÃO Sistemas Multiprogramáveis / Multitarefa Sistemas Batch
Sistemas de Tempo Compartilhado Sistemas de Tempo Real Sistemas Operacionais
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Tempo de resposta muito elevado
BATCH Sistemas Batch Tempo de resposta muito elevado Os sistemas batch (lote) foram os primeiros sistemas multiprogramáveis a serem implementados e caracterizam por terem seus programas, quando submetidos, armazenados em disco ou fita, onde esperam para serem executados. Sistemas Operacionais
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Características do BATCH
Normalmente, os programas, também chamados de jobs, não exigem interação com os usuários, lendo e gravando dados em discos ou fitas. Alguns exemplos de aplicações originalmente processadas em batch são compilações, linkedições, sorts, backups e todas aquelas onde não é necessário a interação com o usuário. Sistemas Operacionais
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Características do BATCH
Programas executados sequencialmente; Sem interação do usuário durante a execução; O programa é preparado e encaminhado para execução; Não confundir com .bat Sistemas Operacionais
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BATCH Hoje são poucos os programas que se utilizam do sistema batch, a tendência é a mudança para o sistema on-line. Cartões perfurados armazenavam as instruções dos programas, o processamento era centralizado e não havia interação com o usuário durante a execução do programa. Sistemas Operacionais
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Caracterizam qual geração de PC???
BATCH Cartões perfurados armazenavam as instruções dos programas, o processamento era centralizado e não havia interação com o usuário durante a execução do programa. Caracterizam qual geração de PC??? Sistemas Operacionais
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BATCH A principal característica (e desvantagem) deste sistema é a falta de interação entre o usuário e o programa em execução no job. O usuário precisa entregar ao operador o programa que ele deseja executar, incluindo seus dados de entrada. Algum tempo depois (podendo demorar minutos, horas ou mesmo dias), a saída do job é retornada. Este tempo entre a submissão do job e seu término, chamado de tempo de turnaround, vai depender da quantidade de processamento necessária, tempo de preparação necessário, e da quantidade de jobs que estavam na fila antes dele ser submetido ao processamento. Sistemas Operacionais
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Tempo Compartilhado Os sistemas de tempo compartilhado (time-sharing) permitem que diversos programas sejam executados a partir da divisão do tempo do processador em pequenos intervalos, denominados fatia de tempo (time-slice). Caso a fatia de tempo não seja suficiente para a conclusão do programa, ele é interrompido pelo sistema operacional e substituído por um outro, enquanto fica aguardando por uma nova fatia de tempo. O sistema cria para cada usuário um ambiente de trabalho próprio, dando a impressão de que todo o sistema está dedicado exclusivamente a ele. Sistemas Operacionais
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Tempo Real Semelhantes em implementação aos sistemas de tempo
compartilhado; Diferem no tempo de resposta exigido no processamento das aplicações; Não existe a ideia de fatia de tempo; Detenção do processador pelo tempo necessário, ou até que um programa prioritário o solicite; Controlado pela propria aplicação e não pelo SO. O sistema cria para cada usuário um ambiente de trabalho próprio, dando a impressão de que todo o sistema está dedicado exclusivamente a ele. Sistemas Operacionais
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Sistemas com Múltiplos Processadores
Fracamente Acoplado Sistemas Fortemente Acoplado Sistemas Operacionais Distribuídos Sistemas Simétricos Sistemas Operacionais de Rede Sistemas Assimétricos Sistemas Operacionais
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Multiprocessadores Definição
Possuem uma ou mais UCPs interligadas, trabalhando em conjunto. Características importantes: A forma de comunicação entre as UCPs; Grau de compartilhamento da memória e dos dispositivos de Entrada/Saída (E/S); Podem compartilhar o mesmo sistema operacional ou cada um pode possuir o seu próprio sistema. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Existem dois ou mais processadores compartilhando uma única memória e controlados por apenas um único SO. Sistemas Simétricos todos os processadores tem a mesma função, podendo executar o SO independentemente Sistemas Assimétricos processador primário, responsável pelo controle dos demais processadores (secundários) e pela execução do SO. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Assimétricos: Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Assimétricos Características: Somente um processador (mestre) pode executar serviços do sistema operacional. Sempre que o processador do tipo escravo precisar realizar uma Operações de E/S, terá que requisitar o serviços ao processador mestre. Se o processador mestre falhar, todo o sistema ficara comprometido. Processadores podem ter tarefas pré-definidas; Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Simétricos Sistemas Operacionais
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Sistemas Fortemente Acoplado
Simétricos características: Todos os processadores realizam as mesmas funções; Cópias do sistema operacional em cada processador; Um programa pode ser executado por qualquer processador ou por vários processadores ao mesmo tempo. Quando um processador falha, o sistema não e comprometido, porem com menor capacidade. Comunicação entre os processadores; Escalonamento de tarefas para as Unidade Central de Processamentos (UCPs); Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamente Acoplado
Dois ou mais sistemas de computação interligados, sendo que cada sistema possui o seu próprio SO. Sistemas Operacionais de Rede Cada nó possui seu próprio HW, SW e SO. Independente um do outro. Sistemas Operacionais Distribuídos Para o usuário e suas aplicações, é como se não existisse uma rede de computadores, mas sim um único sistema centralizado. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamente Acoplado
Dois ou mais sistemas de computação interligados, sendo que cada sistema possui o seu próprio SO. Sistemas Operacionais de Rede Cada nó possui seu próprio HW, SW e SO. Independente um do outro. Sistemas Operacionais Distribuídos Para o usuário e suas aplicações, é como se não existisse uma rede de computadores, mas sim um único sistema centralizado. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamente Acoplado
Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamento Acoplado
Características: Comunicação por redes de computadores; cada sistema computacional possui seu próprio SO gerenciando seu recurso; Processamento distribuído. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamento Acoplado
SO de redes: Cada nó possui seu próprio Sistema Operacional (SO), além de hardware e software Possibilitam ao sistema ter acesso o outros nós da rede. Cada nó é totalmente independente um do outro Podem ter sistemas operacionais diferentes. Tolerância á falhas Se uma estação falhar, a rede continua funcionando sem os recursos daquela que falhou. Objetivo A ideia é prover o compartilhamento de recursos e troca de informações.. Sistemas Operacionais
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Sistemas Fracamente Acoplado
SO distribuidos: Existe um relacionamento mais forte entre seus componentes Sistemas operacionais iguais. Um único sistema centralizado. Para o usuário e suas aplicações é como se não existisse uma rede de computadores Dinâmica Possibilidade de balanceamento de carga. Funcionamento Para o usuário e suas aplicações e como se não existisse uma rede de computadores e sim um único sistema centralizado. Sistemas Operacionais
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Sistemas Comparativo: Características SO de redes SO distribuido
Imagem do sistema Sistema como conjunto de máquinas Fornece a ideia de máquina virtual Autonomia Sistemas independentes Gerenciamento de redes Sistema de arquivos tolerância a falhas Podem ser diferentes perda de funcionalidades São iguais perda de desempenho Sistemas Operacionais
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Sistemas Operacionais
Prof:. Msc. Arimatéia Junior Fortaleza-2012
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