Sistemas Operacionais

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

1 Sistemas Operacionais
Prof. Edivaldo Serafim Curso: Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas IFSP – Campus Capivari

2 Estrutura do SO 13/08/2013

3 Tópicos abordados Introdução; Funções do núcleo; Modo de acesso;
Rotinas do SO e System Calls; Chamada a rotinas do SO; Linguagem de comandos; Ativação/Desativação do SO; Arquiteturas de núcleo; Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

4 Introdução Um SO é um conjunto de rotinas que dão suporte ao usuário e as suas aplicações; O conjunto de rotinas é chamado de núcleo ou Kernel; Geralmente junto com o SO, mas não inclusos no núcleo, estão presentes utilitários e uma linguagem de comandos; Existem três formas do usuário se comunicar com o núcleo do SO: Pela linguagem de comandos; Pelas chamadas de rotinas utilizadas pelas aplicações; Pelos utilitários do SO. A estrutura do núcleo pode variar de acordo com o projeto do SO. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

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6 Modo de acesso Grande problema no projeto de SOs é a proteção do núcleo e a forma de acesso aos serviços do núcleo do SO; Caso uma aplicação com acesso ao kernel execute algo não permitido pode colocar todo o sistema em risco; SOs utilizam proteção no hardware do processador Um conjunto de bits no registrador de estado da CPU que indica o modo de acesso e pode ser: Mondo usuário; Aplicações executam apena instruções não privilegiadas. Modo Kernel; Aplicações podem ter acesso a todas as instruções da CPU. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

7 Rotinas e System Calls Rotinas de um SO são os serviços do núcleo e fornecem serviços para os usuários e suas aplicações; São implementadas em modo protegido, ou seja, em modo kernel; Para serem executadas o processador deve estar executando em modo kernel; System Calls controlam a execução das rotinas do SO; Quando uma aplicação necessita de uma rotina do SO ela ativa uma System Call; Ao invocar uma System Call, o SO verifica se a aplicação possui privilégios para acessá-la: Se não possui, a execução é impedida pela proteção do SO; Se possui, o SO deve salvar o conteúdo dos registradores do processador, trocar o modo de acesso para modo kernel, realiza o desvio alterando o valor de PC (Program Counter); Ao terminar a execução da rotina, o processador deve voltar para o modo usuário e a aplicação voltar a ser executada. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

8 Rotinas e System Calls Chamada a uma Rotina do Sistema:
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9 Rotinas e System Calls Aplicações sempre executam em modo usuário;
Caso uma aplicação tente executar uma rotina sem o intermédio do SO, o mecanismo de proteção ao hardware impede a operação. O hardware do processador indicará um erro; Uma exceção é gerada e a execução do programa é interrompida para proteger o sistema; Essas medidas garantem a integridade do sistema, impedindo aplicações de executarem instruções não permitidas sem autorização do SO. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

10 Rotinas e System Calls Aplicações sempre executam em modo usuário;
Caso uma aplicação tente executar uma rotina sem o intermédio do SO, o mecanismo de proteção ao hardware impede a operação. O hardware do processador indicará um erro; Uma exceção é gerada e a execução do programa é interrompida para proteger o sistema; Essas medidas garantem a integridade do sistema, impedindo aplicações de executarem instruções não permitidas sem autorização do SO. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

11 Chamada a Rotinas do SO Rotinas do SO e System Calls são portas de entrada ao núcleo do SO; Quando uma aplicação necessita de um serviço do SO ela deve utilizar uma System Call; Essa comunicação entre aplicação e SO é semelhante a invocação de uma sub-rotina de uma aplicação. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

12 Chamada a Rotinas do SO O termo System Call é mais utilizado como terminologia Linux; Para outros SOs podem existir diferentes termos, mas a funcionalidade é a mesma; Exemplos: System services no OpenVMS; API – Application Program Interface no Windows. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

13 Chamada a Rotinas do SO Exemplos:
O trecho de programa em Java retorna a data do sistema: private String getDateTime() { DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy HH:mm:ss"); Date date = new Date(); return dateFormat.format(date); } O método Date() deve ser invocado no modo protegido; Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

14 Chamada a Rotinas do SO Os detalhes envolvidos na recuperação da data, em carregar um arquivo do disco ou uma operação de I/O é transparente ao usuário/programador; As rotinas podem ser divididas em grupos de função: Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

15 Chamada a Rotinas do SO Cada SO possui suas rotinas específicas com seus próprios nomes; Uma aplicação feita para um determinado SO não deve rodar em outro; A IEEE e o ISSO padronizaram rotinas e lançaram o POSIX (Portable Operating System Interface); A maioria dos sistema operacionais possuem suporte ao POSIX como Windows, SUM-Solaris, Linux, etc. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

16 Ativação e desativação do sistema
A memória RAM principal do computador não armazena dados permanentemente, pois é volátil; Toda vez que ligamos um computador deve ser carregado o SO de uma memória secundária para a memória principal; O processo desse carregamento chama-se ativação do sistema ou boot; Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

17 Ativação e desativação do sistema
Inicialmente é carregado o Boot Loader, gravado na ROM da máquina; O Boot Loader carrega o POST (Power On Self Test); Logo após, o procedimento de ativação procura um SO em alguma mídia; Se encontrar é porque existe informações gravadas no setor de boot (boot sector) dela; A partir daí o SO controla o hardware. A maioria dos SO possuem um processo reverso de Shutdown; Ele permite que aplicações e componentes do SO sejam encerrados corretamente e na sequencia adequada. Prof. Edivaldo Serafim Sistemas Operacionais IFSP 2013

18 Ativação e desativação do sistema
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19 Arquitetura do núcleo Prof. Edivaldo Serafim
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