Sistemas Operacionais

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

1 Sistemas Operacionais
Sistemas Operacionais e a organização em processos Luis Cezar Ribeiro

2 Estrutura dos Sistemas operacionais
O sistema operacional é formado por um conjunto de rotinas que oferecem serviços aos usuários do sistema e suas aplicações, bem como a outras rotinas do próprio sistema.

3 Estrutura dos Sistemas operacionais
Esse conjunto de rotinas é chamado núcleo do sistema ou Kernel (cérebro). As principais funções do núcleo são: tratamento de interrupções; criação e eliminação de processos; sincronização e comunicação de processos; escalonamento e controle dos processos; gerência de memória; gerência do sistema de arquivos; operações de entrada e saída; contabilização e segurança do sistema.

4 System Calls Uma preocupação que surge na grande maioria dos projetos de sistemas operacionais é a implementação de mecanismos de proteção ao núcleo do sistema e de acesso aos seus serviços.

5 As system call podem ser divididas em grupos de função:
* Gerência de processos Criação e eliminação de processos Alteração das características do processo Sincronização e comunicação entre processos * Gerência de memória Alocação e desalocação de memória *Gerência de entrada/saída Operações de entrada/saída Manipulação de arquivos e diretórios

6 Programas do usuário executam no modo usuário
Memória principal PROGRAMA A Programas do usuário executam no modo usuário PROGRAMA B SYSTEM CALL ROTINA DO S.O. Sistema Operacional executa no modo Kernell

7 Sistemas Monolíticos Simplesmente não há estruturação visível na organização monolítica. O sistema operacional é escrito como um conjunto de procedimentos, cada um dos quais podendo chamar qualquer dos demais sempre que necessário.

8 Sistemas em Camadas Um sistema em camadas divide o sistema operacional em camadas sobrepostas. Neste tipo de implementação, as camadas mais internas são mais privilegiadas que as mais externas.

9 Máquinas Virtuais O conceito que surgiu na década de 1970, consiste principalmente em um S. O. que atua como supervisor, e permite a instalação de outros S.O.´s no mesmo Hardware, de maneira independente e hermética. Esta aplicação é atualmente largamente utilizada em ambientes complexos como os DataCenters. Sistemas Operacionais Modernos 2ª Ed.

10 Modelo Cliente Servidor
Uma tendência dos sistemas operacionais modernos é tornar o núcleo do sistema operacional o menor e mais simples possível.

11 O modelo do Processo Neste modelo, todo software passível de rodar em um computador, muitas vezes incluindo o próprio sistema operacional, é organizado como um conjunto de processos sequenciais, ou simplesmente processos.

12 Hierarquias de Processos
Na grande maioria dos sistemas, é preciso haver um mecanismo que permita criar e destruir processos, quando necessário, durante a operação.

13 Estado do Processo Considerando que os S. O. executam diversos processos simultaneamente, é importante entender as suas instruções serão alternadamente executadas pelo processador. Sistemas Operacionais Modernos 2ª Ed.

14 Modelo de Processo Esta visão dá origem ao modelo mostrado na figura abaixo. Nele, o nível mais baixo do sistema operacional é escalonador de processos, o qual é programado em código de montagem. O resto do sistema operacional é estruturado confortavelmente na forma de processos. Processo 1 2 ... n-2 n-1 Escalonador

15 Operação de criação de processos
Principais eventos que levam à criação de processos Início do sistema Execução de chamada ao sistema de criação de processos Solicitação do usuário para criar um novo processo Início de um job em lote

16 Operação de encerramento de processos
Condições que levam ao término de processos Saída normal (voluntária) Saída por erro (voluntária) Erro fatal (involuntário) Cancelamento por um outro processo (involuntário)

17 Campos de uma tabela de processos

18 Threads Um thread é uma sequência de instruções que vão ser executadas num programa. Pode-se dizer que um thread é um procedimento que é executado dentro de um processo de uma forma independente.

19 Modelo de Threads A tabela abaixo apresenta a organização das Threads pelo sistema Operacional, onde a primeira coluna é comum para todos os processos, e a segunda coluna apresenta os itens restritos a cada Thread.

20 Interrupção e Exceção Uma interrupção é gerada pelo sistema operacional ou por algum dispositivo e, neste caso, independe do programa que está sendo executado. Neste caso, a UCP deve interromper o programa para atender a solicitação do dispositivo.

21 Buffering A técnica de buffering consiste na utilização de uma área de memória para a transferência de dados entre os periféricos e a memória principal denominada buffer.

22 Spooling A técnica de spooling (simultaneous peripheral operation on-line) foi introduzida no final dos anos 50 para aumentar a produtividade e a eficiência dos sistemas operacionais. Atualmente, a técnica de spooling é implementada na maioria dos sistemas operacionais.

23 Reentrância Reentrância é a capacidade de um código de programa (código reentrante) poder ser compartilhado por diversos usuários, exigindo que apenas uma cópia do programa esteja na memória. A reentrância permite que cada usuário possa estar em um ponto diferente do código reentrante, manipulando dados próprios, exclusivos de cada usuários.

24 Até a próxima aula.