Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 1 Sistemas Operacionais Prof.: Gustavo Wagner

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1 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 1 Sistemas Operacionais Prof.: Gustavo Wagner gugawag@gmail.com

2 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 2 Introdução Capítulo 1 1.1 O que é um sistema operacional 1.2 História dos sistemas operacionais 1.3 O zoológico de sistemas operacionais 1.4 Revisão sobre hardware de computadores 1.5 Conceitos sobre sistemas operacionais 1.6 Chamadas ao sistema

3 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 3 Introdução Um sistema computacional consiste em –hardware –programas do sistema –programas de aplicação

4 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 4 O que é um Sistema Operacional É uma máquina estendida –Oculta os detalhes complicados que têm quer ser executados –Apresenta ao usuário uma máquina virtual, mais fácil de usar É um gerenciador de recurso –Cada programa tem um tempo com o recurso –Cada programa tem um espaço no recurso

5 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 5 História dos Sistemas Operacionais (1) Primeira geração 1945 - 1955 –Válvulas, painéis de programação Segunda geração 1955 - 1965 –transistores, sistemas em lote - FMS Terceira geração 1965 – 1980 –CIs e multiprogramação – Unix, System V Quarta geração 1980 – presente –Computadores pessoais – DOS, Windows, Linux

6 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 6 História dos Sistemas Operacionais (2) Antigo sistema em lote –traz os cartões para o 1401 –lê os cartões para a fita –coloca a fita no 7094 que executa o processamento –coloca a fita no 1401 que imprime a saída

7 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 7 Estrutura de um job FMS típico – 2a. geração História dos Sistemas Operacionais (3)

8 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 8 Sistema de multiprogramação –Três jobs na memória – 3a. geração História dos Sistemas Operacionais (4)

9 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 9 O Zoológico de Sistemas Operacionais (1) Sistemas operacionais de computadores de grande porte – E/S (Servidores Web, B2B) - OS/390 Sistemas operacionais de servidores – (Sistemas de arquivos, impressora, etc) - Unix, Linux e Windows 2000 Server Sistemas operacionais de multiprocessadores – SO são variações dos de servidores;

10 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 10 O Zoológico de Sistemas Operacionais (2) Sistemas operacionais de computadores pessoais Sistemas operacionais de tempo-real Sistemas operacionais embarcados – PalmOS e Windows CE Sistemas operacionais de cartões inteligentes

11 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 11 Revisão sobre hardware de computadores (1) Componentes de um computador pessoal simples Bus

12 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 12 Revisão sobre hardware de computadores Função básica da CPU: buscar a próxima instrução da memória, decodificá-la e executá-la; Cada CPU tem um conjunto específico de instruções; Registradores: contador de programa, ponteiro da pilha, PSW (status do programa)

13 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 13 Revisão sobre hardware de computadores (2) (a) Um pipeline de três estágios (b) Uma CPU superescalar

14 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 14 Revisão sobre hardware de computadores CPUs: funcionamento em modo núcleo ou modo usuário; Modo núcleo: a CPU pode executar qualquer instrução do seu conjunto de instruções (normalmente entre 50 e 300 instruções); O SO executa em modo núcleo; Os aplicativos de usuário funcionam em modo usuário;

15 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 15 Revisão sobre hardware de computadores A CPU passa de modo usuário para núcleo através de um TRAP; TRAP: exceção que pode ocorrer executando uma rotina do sistema operacional; O SO usa traps para indicar, por exemplo, que houve uma divisão por 0; Ou mesmo para mudar de modo de operação;

16 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 16 Revisão sobre hardware de computadores (3) Típica hierarquia de memória –números mostrados são apenas aproximações

17 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 17 Revisão sobre hardware de computadores(4) Estrutura de uma unidade de disco

18 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 18 Revisão sobre hardware de computadores Memória ROM: bios; Memória EEPROM: apagável; CMOS: data e hora do computador. Com bateria falha, o computador “esquece” os seus componentes;

19 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 19 Mapeamento endereço lógico -> físico Um par base-limite e dois pares base-limite

20 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 20 Revisão sobre hardware de computadores Tradução endereço lógico -> endereço físico: MMU – Unidade de Gerência de Memória;

21 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 21 Dispositivos de E/S Dispositivo: controlador + dispositivo propriamente dito; Controladores são acessados via uma interface: ex.: IDE; O programa que se comunica com o controlador: driver de dispositivo (dependente do fabricante); O SO se comunica com o driver;

22 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 22 Revisão sobre hardware de computadores (6) (a)Passos para iniciar um dispositivo de E/S e obter uma interrupção (b)Como a CPU é interrompida

23 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 23 Barramentos Estrutura de um sistema Pentium grande

24 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 24 Uma árvore de processos –A criou dois processos filhos: B e C –B criou três processos filhos: D, E, e F Processos

25 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 25 Processos Os processos têm três segmentos: texto, dados e pilha

26 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 26 (a) Um deadlock potencial. (b) um deadlock real. Deadlock

27 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 27 Sistema de Arquivos Sistema de arquivos de um departamento universitário

28 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 28 Montagem de Sistema de Arquivos Antes da montagem, –os arquivos do disco flexível são inacessíveis Depois da montagem do disco flexível em b, –os arquivos do disco fazem parte da hierarquia de arquivos

29 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 29 Segurança de Sistema de Arquivos Bits rwx Todo arquivo no Unix é protegido atribuindo um código de proteção de 9 bits: –rwx r-xr-- –Significa: o dono do arquivo pode ler, escrever e executar, os participantes do grupo pode executar e os restantes só podem ler;

30 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 30 Shell Linux Dois processos conectados por um pipe

31 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 31 Shell Linux date > arq: direciona a saída padrão para o arquivo arq Pipe: a saída de um programa serve como entrada para outro: cat arq | sort Exercício: ordene o arquivo denominado arq, contendo os nomes abaixo, redirecionando a saída para o arquivo result; –Gustavo –Fernando –Augusto

32 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 32 Os Passos de uma Chamada ao Sistema Os 11 passos para fazer uma chamada ao sistema read (fd, buffer, nbytes)

33 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 33 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Processos

34 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 34 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Arquivos

35 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 35 Algumas Chamadas ao Sistema para Gerenciamento de Diretório

36 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 36 Algumas Chamadas ao Sistema para Tarefas Diversas

37 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 37 Chamadas ao Sistema (1) O interior de um shell:

38 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 38 Chamadas ao Sistema (5) Algumas chamadas da interface API Win32