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Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais1 Sistemas Operacionais Curso Técnico em Informática Prof. Paulo Fernando Kuss.

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1 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais1 Sistemas Operacionais Curso Técnico em Informática Prof. Paulo Fernando Kuss

2 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais2 Sistemas Operacionais SO é um alocador de recursos (tempo de CPU, espaço de memória, espaço de disco, impressora) ‏ Controla dispositivos de E/S e programas de usuários Sistema computacional usável

3 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais3 Objetivos Permitir uso do computador de forma CONVENIENTE, EFICIENTE e TRANSPARENTE Compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida

4 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais4 Serviços Criação de Programas –Editores, depuradores, compiladores Execução dos Programas –Carga de programas em memória Acesso aos dispositivos de E/S Controle de acesso aos arquivos Acesso aos recursos do sistema

5 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais5 Serviços Contabilidade –Estatísticas –Monitoração e desempenho –Sinalizar atualizações necessárias –Controle de Usuários

6 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais6 Serviços Detecção de Erros –Erros de hardware Memória Dispositivos de E/S –Erros de Programação Acesso não autorizado em memória –Aplicações solicitam recursos que o SO não pode oferecer

7 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais7 Diferentes Visões

8 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais8 Na visão do usuário Chamadas de Sistemas Programas de Sistemas

9 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais9 Chamadas de Sistemas

10 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais10 Programas de Sistemas

11 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais11 Na visão do projeto

12 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais12 Histórico dos Sistemas Operacionais A evolução dos softwares de sistemas computacionais (principalmente os SO’s) está relacionada com ao desenvolvimento dos equipamentos.

13 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais13 Histórico dos Sistemas Operacionais Primeira Fase ( ) ‏ –Comp. Baseados em Válvula ENIAC – EDVAC – ENIVAC I –Ausência de SO’s –Programação feita por painéis, através de fios, sem uso de linguagens de programação –50 – surge o cartão perfurado

14 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais14 Histórico dos Sistemas Operacionais

15 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais15 Histórico dos Sistemas Operacionais Segunda Fase ( ) ‏ –Criação do transistor –Fitas magnéticas –Surgimento das primeira linguagens –Processamento em lote Conj. Jobs –Linha 7094 IBM

16 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais16 Histórico dos Sistemas Operacionais

17 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais17 Histórico dos Sistemas Operacionais

18 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais18 Histórico dos Sistemas Operacionais Terceira Fase ( ) ‏ –Criação do CI (circuito interno) e microprocessadores –Substituição das fitas por discos –Surgimento do UNIX (1969) ‏ –Linha Científica – cálculos numéricos –Linha Comercial – classificar e imprimir relatórios –multiprogramação

19 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais19 Histórico dos Sistemas Operacionais

20 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais20 Histórico dos Sistemas Operacionais Quarta Fase ( ) ‏ –Minituarização e barateamento de computadores –Surgimento dos PC’s e SO DOS –Sistemas Multiusuário e Multitarefa –Multiprocessamento

21 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais21 Histórico dos Sistemas Operacionais

22 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais22 Histórico dos Sistemas Operacionais Quinta Fase ( ) ‏ –Microeletrônica –Processamento distribuído –Sistemas multimídia, bancos de dados distribuídos, inteligência artificial –Sistemas Embarcados

23 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais23 Histórico dos Sistemas Operacionais Sexta Fase (2006-????) ‏ –Crescimento de novas tecnologias –Novas arquiteturas paralelas –Maior avanço em sistemas multimídia, bancos de dados distribuídos, inteligência artificial –Processadores e sistemas operacionais voltados a sistemas embarcados

24 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais24 Sistema Operacional Placa-mãe Processador Clock Memória Principal Mem. Secundária Mem. Cache Placa/monitor vídeo Gabinete/teclado/ mouse/estabilizad or Intel 845PERL Intel Pentium IV 3.2 Ghz 1024MB Floppy; HD 80Gb 1Gb on-board NVidia 256Mb / SVGA ATX Torre/ABNT2/ PS2/1Kva

25 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais25 Sistema Operacional Um conjunto de programas indispensáveis ao funcionamento do computador e cuja função é servir de interface (ligação, elo) entre homem e a máquina; fazer a comunicação entre o usuário, o computador e seus periféricos.

26 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais26 Atividades do Sistema Operacional Leitura do disquete (acionar a cabeça de leitura e gravação, posicionar trilha e setor, dados do disco para memória) ‏ Quando um usuário solicita a execução de um programa, o sistema operacional deve alocar espaço na memória para carregar e acessar o programa.

27 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais27 Etapas anteriores à carga do Sistema Operacional POST (Power On Self Test) ‏ BIOS (Basic Input Output System) ‏ O computador localiza e lê o setor de inicialização, contento o arquivo carregador, que será carregado para a memória principal e passará a controlar a carga do Sistema Operacional (boot) ‏

28 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais28 Divisão do Hardware Unidade Central de Processamento –ULA (Unidade Lógica e Aritimética) ‏ –Operações como adição e deslocamento –UC (Unidade de Controle) ‏ –Busca das instruções e determinação de seus tipos

29 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais29 Divisão do Hardware –Registradores –Áreas de memória para armazenamento de resultados temporários e informações de controle –Clock –Usado pela UC para execução das instruções

30 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais30 Divisão do Hardware Memória Principal (RAM) ‏ –É a parte do computador onde os programas (instruções) e dados são armazenados. –Depois do processador, é o componente mais disputado entre pelos programas, uma vez que eles devem estar carregados na memória principal para que sejam “vistos” pelo processador. –Memória cache.

31 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais31 Divisão do Hardware Dispositivos Diversos –Interface homem/máquina (de Entrada/Saída) ‏ Mouse, teclado, monitor, impressora, scanner –Dispositivos de armazenamento Discos e fitas magnéticas

32 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais32 Sistema Operacional Hardware Sistema Operacional Aplicativos Usuário

33 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais33 Classificação Ponto de Vista do Usuário –Monousuário –Multiusuário Ponto de Vista da Forma que os Programas são executados –Monotarefa / Monoprogramado –Multitarefa / Multiprogramado

34 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais34 Classificação Ponto do número de processadores –Monoprocessado –Multiprocessado Fortemente acoplados Fracamente acoplados

35 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais35 Classificação SISTEMAS OPERACIONAIS MONOPROGRAMADOS / MONOTAREFA MULTIPROGRAMADOS / MULTITAREFA MONOPROCESSADOS MULTIPROCESSADOS FORTEMENTE ACOPLADOS FRACAMENTE ACOPLADOS BATCH TIME- SHARING REAL-TIME Tipos de processamento: Comunicação entre UCP’s e compartilhamento de memória principal e dispositivos de E/S: SIMÉTRICOS ASSIMÉTRICOS S.O. DE REDES SISTEMAS DISTRIBUÍDOS MONOUSUÁRIOS MULTIUSUÁRIOS

36 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais36 Componentes do SO

37 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais37 Gerência de processos Cada processo precisa de certos recursos para ser executado (CPU, Memória, Arquivos e Dispositivos de E/S). As funções do SO com relação aos processos são: criar, excluir, suspender e retomar processos; fornecer mecanismos para sincronização e comunicação entre os processos; tratar deadlocks.

38 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais38 Gerência de memória Para que um programa seja executado, ele precisa ser carregado na memória e ser mapeado com endereços de memória absolutos. Conforme ele é executado, fará referência a estes endereços e por fim, quando termina, a memória alocada para ele deve ser liberada.

39 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais39 Gerência de arquivos Os dispositivos de armazenamento possuem uma série de propriedades particulares (velocidade e método de acesso, taxa de transferência, etc). A função da gerência de arquivos do SO é prover um meio lógico e uniforme, para que os processos e usuários possam lidar mais facilmente com tais particularidades.

40 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais40 Sistema de Entrada e Saída É função do SO esconder as peculiaridades dos dispositivos de E/S. O subsistema de E/S consiste em: um componente da gerência de memória responsável por buffering, cache e spooling; uma interface geral de drivers; os drivers específicos para cada dispositivo.

41 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais41 Gerência de Armazenamento Secundário Como a memória principal é volátil (e limitada) é preciso uma forma de armazenar permanentemente arquivos de dados e de programas. A gerência de armazenamento secundário é responsável por: gerenciar espaço livre, alocar espaço, escalonar o acesso ao disco

42 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais42 Redes Os computadores podem ser ligados em redes de diversos níveis de complexidade e é função do módulo de redes de um SO, permitir que os sistemas se comuniquem e que o processamento seja distribuído adequadamente.

43 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais43 Proteção Em um sistema onde vários usuários e processos podem trabalhar simultaneamente, deve-se garantir que um não interfira na operação do outro, protegendo-se o espaço de memória, evitando que um processo controle a CPU indefinidamente e controlando o acesso aos diversos recursos.

44 Sistemas Operacionais Introdução a Sistemas Operacionais44 Interpretador de comandos Sua função é receber comandos do usuário, que definem o que deve ser feito pelo SO para cumprir uma determinada tarefa


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