Arquitetura de Sistemas Operacionais

Apresentação em tema: "Arquitetura de Sistemas Operacionais"— Transcrição da apresentação:

1 Arquitetura de Sistemas Operacionais
Técnico em Informática Turmas: MBI1 e NBI1 Conceitos de Hardware e Software

2 Sumário Hardware Software
Processador, memória principal, cache e memória secundária Dispositivos de E/S e barramento Pipelining e arquiteturas RISC e CISC Análise de desempenho Software Compilador, interpretador e linker Loader e depurador Interpretador de comandos e linguagem de controle Ativação/desativação do sistema

3 Hardware Sistema computacional

4 Processador Unidade Central de Processamento (UCP)
Unidade de Controle (UC) Unidade Lógica e Aritmética (ULA) Clock Registradores CI ou PC AP ou SP PSW (registrador de status)

5 Processador Unidade Central de Processamento (UCP)
Gerencia todo o sistema computacional Composto por: Unidade de controle (UC) Unidade lógica e aritmética (ULA) Registradores

6 Processador Unidade de Controle (UC)
Gerencia as atividades de todos os componentes do computador, como gravação de dados em disco ou a busca de instruções na memória

7 Processador Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
Responsável por operações lógicas (testes e comparações) e aritméticas (expressões matemáticas)

8 Processador Clock A Unidade de Controle da UCP envia a todos os componentes do computador um sinal elétrico regular - o pulso de "clock" - que fornece uma referência de tempo para todas as atividades e permite o sincronismo das operações internas. O clock é um pulso alternado de sinais de tensão, gerado pelos circuitos de relógio (composto de um cristal oscilador e circuitos auxiliares).

9 Processador Registradores
Dispositivos com a função principal de armazenar dados temporariamente. Memória de alta velocidade interna do processador. Capacidade de armazenamento baixa e alto custo Tipos de registradores: Contador de instruções (CI) ou program counter (PC) Contém o endereço da próxima instrução que o processador deve buscar e executar Apontador da pilha (AP) ou stack pointer (SP) Contém o endereço de memória do topo da pilha, estrutura de dados onde o SO mantém informações sobre os programas que estão sendo executados e foram interrompidos Registrador de status ou program status word (PSW) Armazena informações sobre a execução de instruções, como a ocorrência de overflow

10 overflow Na informática, buffer overflow ou transbordamento de dados acontece quando o tamanho de um buffer ultrapassa sua capacidade máxima de armazenamento. Se o programa não foi adequadamente escrito, esse excesso de dados pode acabar sendo armazenado em áreas de memória próximas, corrompendo dados ou travando o programa.

11 Memória Principal Memória principal com 64 Kbytes

12 Memória Principal Memória principal com 64 Kbytes
Composta por unidades de acesso chamadas células. Cada célula é composta por um determinado número de bits O acesso ao conteúdo de uma célula é realizado através da especificação de um endereço (ponteiro) A memória principal é caracterizada pela volatilidade

13 Memória Cache Volátil Alta velocidade Pequena capacidade Alto custo
Cache hit (dado encontrado na memória cache) e cache miss (dado não encontrado em cache, a busca é efetuada na memória principal)

14 Memória Secundária Rel. dispositivos de armazenamento

15 Dispositivos de E/S Memória secundária Interface usuário-máquina
Discos Fitas magnéticas Interface usuário-máquina Teclados Monitores Impressoras Plotters

16 Barramento Barramentos UCP-memória-E/S

17 Barramento Barramento de backplane

18 Barramento Barramento ou bus é um meio físico de comunicação entre as unidades funcionais de um sistema computacional São classificados em 3 tipos: Processador-memória Curta extensão e alta velocidade. Transferência de informação entre processador e memória. Ex.: PCI E/S Possuem maior extensão e permitem a conexão de diferentes dispositivos. Ex.: SCSI Backplane O barramento E/S não se conecta diretamente ao barramento processador-memória. O barramento de backplane é utilizado para efetuar esta conexão. A vantagem é a redução do número de adaptadores existentes no barramento processador-memória e baixo custo.

19 Pipelining Pipeline em quatro estágios

20 Arquiteuras RISC e CISC
Máquina de níveis

21 Arquiteuras RISC e CISC
RISC (Reduced Instruction Set Computer) Possui poucas instruções de máquina Geralmente estas instruções não acessam a memória principal Grande número de registradores Devido às características acima, a implementação do pipelining é facilitada

22 Arquiteuras RISC e CISC
CISC (Complex Instruction Set Computer) Possui instruções complexas que são interpretadas por microprogramas Pequeno número de registradores Devido às características acima, a implementação do pipelining é dificultada

23 Tradutor Tradutor: montador e compilador

24 Linker Linker

25 Depurador Permite acompanhar a execução de um programa e detectar erros Visualização e alteração de variáveis Breakpoints - Pontos de paradas dentro do sistema Watchpoints – Alerta quando o conteúdo de uma variável for alterada.

26 Interpretador de Comandos
Interpretador de comandos ou shell permite ao usuário interagir com o sistema

27 Ativação/Desativação do SO
Ativação do sistema

28 Lista 2