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Curso Técnico em Manutenção e Suporte em Informática Fernandes Gonçalves Sistema Operacional 17-08-2011.

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1 Curso Técnico em Manutenção e Suporte em Informática Fernandes Gonçalves Sistema Operacional

2 Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas Monoprogramáveis / Monotarefa Sistemas Multiprogramáveis / Multitarefa Sistemas com Múltiplos Processadores TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS

3 SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS / MONOTAREFA Execução de um único programa (job); Qualquer outro programa, para ser executado, deveria aguardar o término do programa corrente;

4 Multiprogramavéis/Multitarefa Os SOs multiprogramáveis ou multitarefas são uma evolução do SO monoprogramáveis. usuários aplicações Neste tipo de SO os recursos computacionais são compartilhados entre diversos usuários e aplicações. Aqui várias aplicações compartilham esses mesmos recursos. Aqui também, enquanto um programa espera por uma operação de leitura ou gravação em disco, outros programas podem estar sendo processados neste intervalo de tempo.

5 Monotarefa - multitarefa

6 SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA Mais complexos e mais eficientes; Vários programas dividem os mesmos recursos; Aumento da produtividade dos seus usuários e a redução de custos;

7 Do ponto de vista do número de usuários Monousuário: apenas um e só um usuário trabalha de cada vez. Ex.: DOS, Windows 95. Multiusuário: permite o uso da máquina por vários usuários ao mesmo tempo, ou seja, cada usuário pode executar um ou mais programas simultaneamente. Ex.: Unix. Um usuárioDois ou mais usuários Monoprogramação / MonotarefaMonousuárioNão disponível Multiprogramação / MultitarefaMonousuárioMultiusuário

8 8 Do ponto de vista da forma de execução: Sistemamonoprogramado oumonotarefa - processador, memória principal e dispositivos de E/S (periféricos) ficam dedicados a um único usuário/programa. Sistemamultiprogramado oumultitarefa - Os recursos da máquina são alocados de modo dinâmico entre o número de programas ativos de acordo com o nível de prioridade ou o estágio de execução de cada um dos programas. O sistema operacional gerencia o acesso concorrente aos seus diversos recursos, de forma ordenada e protegida, pelos diversos programas.

9 Do ponto de vista da forma de execução: Nos sistemas monotarefas, os programas são executados instrução-a-instrução, até que seu processamento seja concluído, ou seja, todos os recursos da máquina são alocados para um único programa até a conclusão de sua execução. Por exemplo, enquanto o programa aguarda a digitação de um dado, o processador fica ocioso sem realizar qualquer tarefa; a memória é subtilizada caso o programa não a preencha totalmente e os periféricos, como discos e impressoras, nem sempre são utilizados de forma integral. O sistema operacional só tem capacidade de controlar e gerenciar um programa de cada vez.

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12 12 Sistemas multitarefa: O sistema operacional gerencia o acesso concorrente aos seus diversos recursos, de forma ordenada e protegida, pelos diversos programas. Dessa forma é possível aumentar a produtividade e reduzir os custos de utilização do sistema, aproveitando melhor o hardware. Por exemplo, enquanto um programa espera por uma operação de leitura ou gravação em disco, outros programas podem estar sendo processados no mesmo intervalo de tempo.

13 Sistemas multitarefa: Os sistemas multitarefa podem ser classificados pela forma com que suas aplicações são gerenciadas/interadas com os usuários, sendo que um sistema operacional pode suportar um ou mais desses tipos de processamento: BATCH (LOTE) TIME-SHARING (TEMPO-COMPARTILHADO) REAL-TIME (TEMPO-REAL)

14 Tipos de sistemas multitarefa: BATCH (LOTE) - Os programas, quando executados, são armazenados em disco ou fita, onde esperam para serem atendidos. Processamento batch tem a característica de não exigir a interação do usuário com a aplicação. Todas as entradas e saídas de dados da aplicação são implementadas por algum tipo de memória secundária, geralmente arquivos em disco. Alguns exemplos de aplicações originalmente processadas em batch são programas envolvendo cálculos numéricos, compilações, ordenações, backups e todos aqueles onde não é necessária a interação com o usuário.

15 Processamento batch tem a característica de não exigir a interação do usuário com a aplicação. Todas as entradas e saídas de dados da aplicação são implementadas por algum tipo de memória secundária, geralmente arquivos em disco. Alguns exemplos de aplicações originalmente processadas em batch são programas envolvendo cálculos numéricos, compilações, ordenações, backups e todos aqueles onde não é necessária a interação com o usuário.

16 Exemplo de Sistema Batch Um sistema batch antigo. (a) Programadores levam cartões ao (b) 1401 lê batch de jobs em fita. (c) A operadora acopla fita de entrada no (d) O 7094 faz o processamento. (e) A operadora acopla fita de saída no (f) O 1401 imprime a saída.

17 O programador escrevia o programa em papel (geralmente em FORTRAN ou Assembly) e passava o programa para cartões perfurados; Preparava um job – que se constituía do programa, dos dados e de alguma informação de controle sobre a natureza do job – e o levava para um máquina leitora de cartões que lia os jobs em lote e gravava em uma fita magnética; Esta fita magnética era entregue ao operador do computador; O operador então levava os jobs ao computador, organizava todos os jobs com requisitos semelhantes em lotes para serem executados pelo computador, que gravava cada job em uma outra fita magnética; Essas fitas eras levadas a um outra máquina leitora de fitas conectada a uma impressora que mostrava a saída de cada programa.

18 Tipos de sistemas multitarefa: TIME-SHARING(TEMPO-COMPARTILHADO) - O sistema operacional aloca uma fatia de tempo (time-slice) do processador para cada usuário. Caso o programa do usuário não esteja concluído nesse intervalo de tempo, ele é substituído por um de outro usuário, e fica esperando por uma nova fatia de tempo. Permitem a interação dos usuários com o sistema;

19 TIPOS de Trabalhos

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21 Tipos de sistemas multitarefa: REAL-TIME (TEMPO-REAL) - Semelhante ao time-sharing, sendo a maior diferença o tempo de resposta exigido na execução. Enquanto em sistemas de tempo compartilhado o tempo de resposta pode variar sem comprometer as aplicações em execução, nos sistemas de tempo real os tempos de resposta devem estar dentro de limites rígidos. Não existe a idéia de fatia de tempo, um programa executa o tempo que for necessário, ou até que apareça outro prioritário em função de sua importância.

22 Exemplo de Sistema em Tempo real Microcomputador que controla o motor dos carros modernos, o sistema de controlo de processos nas refinarias de gasolina, os sistemas de controlo de voo num avião (ex.: simulink f14), o sistema de reserva de bilhetes numa agência de turismo e o sistema de pagamento multibanco.

23 Do ponto de vista do número de processadores: Sistemamonoprocessado - Caracteriza-se por possuir um único processador, sendo este controlado pelo sistema operacional instalado. Ex.: Microcomputador PC com Windows 98 Sistemamultiprocessado - Caracteriza-se por possuir mais de um processador, sendo que estes podem compartilhar o mesmo sistema operacional, ou cada um pode possuir o seu próprio sistema.

24 Sistemas multiprocessados: O multiprocessamento mantém todos os conceitos de multiprogramação, só que aplicados a vários processadores. Com o multiprocessamento, novos problemas de concorrência foram surgindo, pois vários processadores podem estar acessando as mesmas áreas de memória, além da dificuldade de interligação eficiente dos processadores, memória e periféricos. Para o desenvolvimento de sistemas operacionais com múltiplos processadores é importante que se conheça a forma de comunicação entre esses processadores e o grau de compartilhamento da memória principal e dos dispositivos de E/S.

25 Em função desses fatores, podemos classificar os sistemas em: Fortemente acoplados(simétricos e assimétricos) Dois ou mais processadores compartilhando uma única memória e controlados por apenas um único SO. Os Simétricos os processadores tem a mesma função. Assmétricos, os processadores pode fazer serviços do sistema operacional. Fracamente acoplados ( S.O. de redes e distribuídos) Dois ou mais sistemas de computação interligados, sendo que cada sistema possui o seu próprio S.O.

26 Gerenciadores de Rede Windows NT, XP, Vista UNIX Ware LINUX Red Hat, Ubuntu Solaris Novell Netware LANtastic Sistemas Operacionais MS-DOS Windows (95, 98, NT, XP, Vista) UNIX LINUX Solaris OS/2 (IBM - micros ) Mac OS (Apple - Machintosh) MCP (Unisys - Mainframe) VSE (IBM - Mainframe) MVS (IBM - Mainframe) Sistemas Operacionais

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28 28 ESTRUTURA DO SO Formado por um conjunto de rotinas (procedimentos) que oferecem serviços aos usuários do sistema e suas aplicações, bem como a outras rotinas do próprio sistema. Esse conjunto de rotinas é chamado núcleo do sistema ou kernel (cérebro).

29 29 O que é Kernel Kernel é núcleo do sistema operacional. Ele é o grande responsável por fazer a interação entre essas camadas. Em outras palavras, é o Kernel que gerencia os recursos do sistema e permite que os programas façam uso deles.

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32 ESTRUTURA DO SO Shell: É o programa que recebe e conecta os comandos digitados pelo usuário ao Kernel. Oferece fácil conexão entre o usuário e computador. Interpreta os comandos digitados pelo usuário e os traduz, eliminando a necessidade de se comunicar diretamente com o Kernel.

33 Divisão de Acesso do Sistema Operacional Modo Usuário: Esse modo protege o hardware da ação direta do usuário. Ele Estabelece critérios de uso dos recursos e ordem de acesso aos mesmos, impedindo violação de espaço de memória de processos concorrentes e tentativas de acesso simultâneo a um mesmo recurso gerência e proteção dos dispositivos.

34 Divisão de Acesso do Sistema Operacional Modo Kernel: Esse modo protege o hardware da ação direta do usuário. Ele Estabelece critérios de uso dos recursos e ordem de acesso aos mesmos, impedindo violação de espaço de memória de processos concorrentes e tentativas de acesso simultâneo a um mesmo recurso gerência e proteção dos dispositivos.

35 Que têm o poder de comprometer o sistema são conhecidas como instruções privilegiadas (modo kernel), enquanto as instruções não-privilegiadas( modo usuário) são as que não oferecem perigo ao sistema. Divisão de Acesso do Sistema Operacional

36 SYSTEM CALLS Mecanismo de proteção ao núcleo do sistema e de acesso aos seus serviços. O usuário (ou aplicação), quando deseja solicitar algum serviço do sistema, realiza uma chamada a uma de suas rotinas (ou serviços) através da system calls (chamadas ao sistema). são funções que os programas dos usuários podem usar para acessar os serviços do núcleo; Exemplo: ls, mkdir, cd, format, cat, wait, kill....

37 CURSO TÉCNICO - CONTEÚDO Sistemas Operacionais I - Trabalho 1° Percurso: -03/8/ Tipos de Sistemas Operacionais - Trabalho 2° Percurso: - 14/09/2011 – Sistema Operacional Móveis - Trabalho 3° Percurso: - 05/10/2011 – Sistema Operacional Linux - Trabalho 4° Percurso: - 09/11/2011 –

38 CURSO TÉCNICO - CONTEÚDO Sistemas Operacionais I - Trabalho 2° Percurso: - 15/09/2011 – Sistema Operacional Móveis - Descrever o seu funcionamento, os aplicativos e as caracteristicas dos que estão dominando o mercado: Symbiam Windows Phone Android Mac OSX – Iphones Fazer um conclusão sobre sua opinião a respeito desses sistemas operacionais


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