APRESENTAÇÃO - Prof. Pablo Viana

TIPOS DE SISTEMAS
OPERACIONAIS
Pablo Viana
TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS
Tipos de Sistemas Operacionais
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Sistemas Monoprogramáveis/
Monotarefas
Sistemas Multiprogramáveis/
Multitarefas
Sistemas com Múltiplos
Processadores
SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS
Permitem que o processador, a memória e os
periféricos permaneçam exclusivamente
dedicados a execução de um único programa.
 Assim, quando um programa aguarda por um
evento, o processador permanece ocioso.
 São de simples implementação, não existindo
muita preocupação com proteção.
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
SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS

Estão relacionadas ao
surgimento de mainframes
e posteriormente a
máquinas utilizadas por
apenas um usuário.
Programa/
Tarefa
UCP
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Memória
E/S
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS
Existem vários programas dividindo os mesmos
recursos da máquina (como compartilhamento de
memória e do processador).
 Sistema operacional se preocupa em gerenciar o
acesso concorrente aos seus diversos recursos de
forma ordenada e protegida.
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
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS
Há o aumento da produtividade dos seus usuários
e a redução dos custos, a partir do
compartilhamento dos diversos recursos do
sistema.
 É permitido que mais de um usuário o utilize.
 É possível realizar diversas tarefas
concorrentemente ou simultaneamente.
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
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS
Programa/
Tarefa
Programa/
Tarefa
UCP
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Memória
Programa/
Tarefa
E/S
Programa/
Tarefa
CLASSIFICAÇÃO
A partir do número de usuários que interagem
com o sistema podemos classifica-lo como
monousuário e multiusuário.
 Podem ser classificados pela forma em que suas
aplicações são gerenciadas.
 Um sistema operacional pode suportar um ou
mais tipos de processamento.
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
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SISTEMAS X USUÁRIOS
Um usuário
Dois ou mais
usuários
Monoprogramação/
Monotarefa
Monousuário
N/A
Multiprogramação/
Multiterefa
Monousuário
Multiusuário
CLASSIFICAÇÃO DE PROCESSAMENTO
Sistemas Multiprogramáveis/
Multitarefa
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Sistemas Batch
Sistemas de Tempo
Compartilhado
Sistemas de
Tempo Real
SISTEMA BATCH
Primeiros sistemas multiprogramáveis e
caracterizam-se por ter seus programas, quando
submetidos, armazenados em disco ou fita, onde
esperam para se executados seqüencialmente.
 Não exigem integração com o usuário.
 Utilizam melhor o processador, porém o tempo de
resposta pode ser longo devido ao processamento
seqüencial.
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
SISTEMAS DE TEMPO COMPARTILHADO
Permitem a integração do usuário com o sistema
através de terminais.
 Também conhecidos como sistemas on-line.
 Para cada usuário o sistema aloca uma fatia de
tempo (time-slice) de processador, e caso o
programa não seja concluído neste intervalo de
tempo, é substituído por outro usuário e aguarda
outra fatia de tempo.
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
SISTEMAS DE TEMPO COMPARTILHADO
A memória e os periféricos também são
compartilhados.
 O sistema cria para o usuário um ambiente de
trabalho próprio, dando a impressão que todo o
sistema esta dedicado a ele.
 São de implementação complexa, mas aumentam
a produtividade e reduz o custo de utilização do
sistema.
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
SISTEMAS DE TEMPO REAL
Semelhantes em implementação aos sistemas de
tempo compartilhado.
 Diferem no tempo de resposta exigido no
processamento das aplicações.
 Os tempos de resposta devem estar dentro de
limites rígidos, que devem ser obedecidos, caso
contrário podem ocorrer problemas irreparáveis.
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
SISTEMAS DE TEMPO REAL
Não existe a idéia de fatia de tempo.
 Um programa detém o processador o quanto for
necessário, até que apareça outro prioritário
(controlado pela própria aplicação e não e pelo
sistema).
 Presentes em controles de processo, como
monitoramento de refinarias de petróleo, tráfego
aéreo ou em qualquer aplicação onde o tempo de
resposta é fator fundamental.
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
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS
PROCESSADORES
Possuem uma ou mais UCPs interligadas,
trabalhando em conjunto.
 Um fator-chave é a forma de comunicação entre
as UCPs e o grau de compartilhamento da
memória e dos dispositivos de E/S.
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
CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS
Sistemas com Múltiplos
Processadores
Sistemas Fortemente
Acoplados
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Sistemas
Simétricos
Sistemas
Assimétricos
Sistemas Fracamente
Acoplados
Sistemas Operacionais
de Rede
Sistemas Operacionais
Distribuídos
SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS X
SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS
Em sistemas fortemente acoplados existe apenas
um espaço de endereçamento compartilhado
enquanto no fracamente acoplados cada sistema
tem sua própria memória.
 A taxa de transferência entre UCPs e memória
em sistemas fortemente acoplados é
normalmente maior que nos fracamente
acoplados.
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
SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS
Multiprocessadores (permitem que vários
programas seja executados ao mesmo tempo)
compartilhando uma única memória e
controlados por apenas um único sistema
operacional.
 Uso intensivo da UCP, onde o processamento é
voltado para a solução de um único problema.
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
SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS
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UCP
E/S
Memória
UCP
E/S
- SISTEMAS ASSIMÉTRICOS
Somente um processador (mestre) pode executar
serviços do sistema operacional.
 Sempre que o processador do tipo escravo
precisar realizar uma operação de E/S, terá que
requisitar o serviço ao processador mestre.
 Se o processador mestre falhar, todo o sistema
ficará incapaz de continuar o processamento.
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- SISTEMAS ASSIMÉTRICOS
UCP Slave
Usuários
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UCP Master
Dispositivos de E/S
S.O.
Usuários
- SISTEMAS SIMÉTRICOS
Todos os processadores realizam as mesmas
funções.
 Um programa pode ser executado por qualquer
processador, inclusive por vários processadores
ao mesmo tempo.
 Quando um processador falha, o sistema continua
sem nenhuma interferência manual, porém com
menor capacidade.
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
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- SISTEMAS SIMÉTRICOS
UCP
E/S
UCP
SO
Usuários
- MULTIPROCESSAMENTO
Com a implementação de sistemas com múltiplos
processadores, o conceito de simultaniedade ou
paralelismo pôde ser expandido a um nível mais
amplo, onde uma tarefa pode ser dividida e
executada por mais de um processador.
 Pode ser dividido em dois níveis: processamento
vetorial e processamento paralelo.
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
- PROCESSAMENTO VETORIAL
Permite a manipulação de vetores inteiros e
combinam dois vetores, produzindo um vetor de
saída.
 Também possuem um processador escalar.
 O custo de seu alto desempenho é sua
organização complexa e preços superiores aos
computadores comuns.
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
- PROCESSAMENTO PARALELO
É a possibilidade de uma aplicação ser realizada
por mais de um processador ao mesmo tempo.
 O processamento vetorial também pode ser
implementado através de múltiplos
processadores.
 O maior problema é saber quando há a
necessidade de implementar o paralelismo.
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
- ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL
O esquema de comunicação interna das UPCs é
que determina quantas UPCs o sistema poderá
ter e como será o acesso a memória.
 Podem se dividir em barramento comum,
barramento cruzado e memória multiport.
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
- BARRAMENTO COMUM
Forma mais simples de comunicação.
 Todos os componentes ligados a um barramento
comum.
 Somente uma unidade pode estar utilizando o
barramento em um determinado instante.
 Arquitetura simples, econômica e flexível, mas
limitado a poucos processadores, dependendo da
velocidade de transmissão do barramento.
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
- BARRAMENTO CRUZADO
É possível a comunicação simultânea entre as
diferentes unidades, criando um a rede de
interconexão.
 É ilimitado o número de processadores que
podem ser adicionados ao sistema.
 Dois processadores não podem ter acesso a um
módulo de memória no mesmo instante.
 O preço de seu alto desempenho esta no custo e
complexidade do sistema.
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
- MEMÓRIA MULTIPORT
Permite acessos simultâneos a um mesmo
módulo de memória.
 Os acessos simultâneos são realizados através de
múltiplas portas.
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
SISTEMA FRACAMENTE ACOPLADOS
Possuem dois ou mais sistemas de computação,
conectados através de linhas de comunicação.
 Cada sistema funciona de forma independente, e
cada sistema possui seu próprio sistema
operacional.
 Caracterizada pelo processamento distribuído
pelos seus diversos processadores.
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
SISTEMA FRACAMENTE ACOPLADOS
Link de Comunicação
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UCP
Memória
UCP
E/S
Memória
E/S
- SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE
São independentes e caso a conexão entre um dos
nós sofra qualquer problema, os demais
continuam operando normalmente , apesar de
alguns recursos se tornarem indisponíveis.
 Cada nó possui seu próprio sistema operacional e
permite:



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


Cópia remota de arquivos.
Emulação de terminal.
Impressão remota.
Gerência remota.
Correio eletrônico.
- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS
É definido pela existência de um relacionamento
mais forte entre seus componentes, onde
geralmente os sistemas operacionais são os
mesmos.
 Para o usuário e suas aplicações é como se não
existisse uma rede de computadores e sim um
único sistema centralizado.
 Possibilidade de balanceamento de carga.
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
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- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS
- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS
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COMPUTADOR 1
COMPUTADOR 2
- SISTEMAS OPERACIONAIS DISTRIBUÍDOS
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
Uma grande vantagem da implementação de
aplicações distribuídas é a capacidade de
redundância do sistema. Principalmente em
aplicações de missão crítica, onde são conhecidos
como sistema de tolerância a falhas (fault
tolerance).
- ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL
Barramento: sistemas conectados a uma mesma
linha e todos compartilham o meio, caso haja
algum problema de comunicação todos os nó
ficarão incomunicáveis. Usado em redes locais.
 Organização distribuída: existem linhas de
comunicação ponto-a-ponto entre os sistemas e
caminhos alternativos entre os nós. Caso haja
algum problema, linhas alternativas permitem
que continue funcionando. Usado em redes
distribuídas.
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