Sistemas Operacionais - Aula 6 Prof. Carlos Alberto Seixas

Agenda da aula Parte I - Conceitos Parte II – Exercícios

Parte I Conceitos

SO no mundo... Sistema Operacional Singularity Fonte: BBC

Parte II Conceitos Processos Chamadas do Sistema (System Calls)

Recordando... O QUE É UM SISTEMA OPERACIONAL. Sistema Operacional é um programa que atua como um intermediário entre o usuário (seja ele um usuário "real" ou aplicativo) e o hardware do computador. O Sistema Operacional cria uma camada de abstração entre o usuário e o hardware facilitando a vida do usuário e também possui rotinas (bibliotecas) que gerencia todo o seu hardware.

Recordando.... Kernel Kernel

Recordando ...Kernel O QUE É UM KERNEL. O Kernel é o software que fornece serviços básicos para todas as outras partes de um SO. De forma mais detalhada, o Núcleo é um conjunto de rotinas que oferecem serviços aos usuários do sistema e suas aplicações, bem como a outras rotinas do próprio SO.

SO

Recordando ...Shell

Processos São execuções em andamento no sistema, para realização de tarefa, o Kernel é o escalonador são responsável por criarem as threads (organiza e exercuta processos), o Kernel ele controla a parte do hardware é faz com que os processos sejam executados na cpu, diferente do escalonador que organiza qual dos processos tem mais prioridades para serem processados.

Processos Processo é o conceito central em qualquer sistema operacional, uma abstração de um programa em execução, ou seja, o programa é o código e o processo é a execução. P1 Execução P2 P1 Processo Programa

Na prática... Os computadores podem fazer várias tarefas ao mesmo tempo: enquanto executa um programa do usuário, ele pode estar lendo os dados de um disco e também enviando algo para ser impresso. Na realidade ele esta executando vários processos, saltando um a um tão rápido que nos dá a falsa impressão que estão sendo executados todos ao mesmo tempo, é o que chamamos de processos seqüenciais.

Exemplo Quando o sistema operacional é carregado ele aciona vários processos, alguns em primeiro plano, que são os que interagem com o usuário, e outros em segundo plano, que são aqueles que estão prontos para serem usados a qualquer momento, como por exemplo, um programa para aceitar mensagens eletrônicas, ele fica inativo a maior parte do dia, mais é acionado ao momento que chega uma mensagem.

Características dos processos Proprietário do processo( quando são criados os processos). Estado do processo(em espera ou não). Prioridade de Execução(como escalonador ve quem tem prioridade). Recursos de memória(gerênciar a memória para que os processos sejam executados).

Processos Para que sejam controlados os processos tem que ser gerenciados através de números de identificação que se chamam PID. No SO Unix através do comando PS você sabe qual os processos que estão em execução, a sua visualização e os processos parados através dos JOBS. A necessidade de haver comunicação entre processos, e os sinais são os verdadeiros responsáveis por isso.

Processos Alguns comandos indispensáveis de Sinais: TOP - Esse sinal tem a função de interromper a execucão de um processo. CONT - Esse sinal tem a função de execução, após ter sido interrompido. ILL - Esse informa erros de instrução ilegal(quando ocorre a divisão por zero). KILL - Esse tem a função de matar um processo.

CHAMADAS DE SISTEMAS As chamadas ao Sistemas são um mecanismo que tem por objetivo proteger o Núcleo do sistema e de acessar os seus serviços. Quando uma aplicação ou um programa deseja utilizar algum serviço do Sistema Operacional, realiza a chamada por meio de uma Rotina( procedimento de biblioteca) e essa rotina acessa a System Calls que retorna o dado(objeto, instrução) requerida.

Exemplo System Calls A System Calls Read Para podermos acessar a System Calls Read é necessário fazer uma chamada através da rotina da biblioteca, que por ocasião tem o mesmo nome Read. E quem faz essa chamada a biblioteca é o programa ou o usuário. Que no caso se o programa é escrito em C ficaria assim: contador = read (arquivo,buffer,nbytes) A System Calls após receber a chamada da biblioteca, vai no lugar alocado e retorna o resultado de nbytes do arquivo ao usuário.

Níveis de Acesso Para melhor proteção do núcleo do S.O, existe dois níveis de acesso: Modo de acesso privilegiado: que pode entrar no Kernel e interagir com ele, tem o poder de comprometer o sistema pois atuam diretamente no hardware. Mas só o S.O, por segurança, tem acesso a esse modo e acesso total de instrução do processador; Modo usuário ou não privilegiado: que não fornece nenhum tipo de perigo pois tem acesso a um número reduzido de instruções.

Shell e System Calls O interpretador de comando chamado de Shell é extremamente útil. É a interface primária entre o usuário e o S.O, Ele e o núcleo são programas separados que se comunicam através de um conjunto de System Calls . Nele o usuário digita um comando e o Shell comunica-se com o núcleo e pede que crie um processo filho. O processo filho executará o comando através de uma System Calls .

Esquema Shell e System Calls SO Núcleo

Finalização do processo O Shell esperará que o processo filho termine para que possa novamente voltar a estar ativo.Quando o processo filho termina ele através de outra System Calls avisa o núcleo, que por sua vez avisa o Shell pra que volte a se ativar.. Shell System Calls System Calls SO Núcleo

Parte II Exercícios

Questões 1. Qual a função do kernel para o sistema operacional? 2. Quais as características um sistema operacional deve manter? 3. Quais os componentes de um SO? 4. Cite um exemplo: De um programa e um processo criado por ele no SO Windows XP. Localize e descreva a quantidade de memória utilizada pelo processo criado. 5. Defina e diferencie: programa e processo. Editar arquivo com as respostas e enviar para: seixas.alberto@gmail.com

Webibliografia Arquitetura de Sistemas Operacionais Francis Berenger Machado & Luiz Paulo Maia 4a Edição - 2007 - Ed. LTC Francisco Jos´e da Silva e Silva Grupo de Engenharia de Sistemas e Mobilidade (SisMo) Departamento de Informatica / UFMA http://www.sismo.deinf.ufma.br