Introdução

Unidade 1: Introdução
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O que é um sistema operacional?
Systemas simples em lote (batch)
Sistemas de multiprocessamento em lotes
Sistemas com divisão de tempo (Time-Sharing Systems)
PC
Sistemas paralelas
Sistemas distribuídas
Sistemas em tempo real
Operating System Concepts
1.1
Silberschatz and Galvin 1999
O que é um sistema operacional?
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Um programa de computador que age como intermediário entre
o usuário (os aplicativos) e o hardware.
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Os programas que rodam com privilégio de sistema (CPL=0)
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Objetivos de um sistema operacional:
– Executar programas do usuário e simplificar a solução de
problemas da aplicação.
– Fazer o computador fácil de usar.
Usar o computador de maneira eficiente.
Operating System Concepts
1.2
Silberschatz and Galvin 1999
Componentes de um Computador
1. Hardware – recursos materiais básicos e avançados
(entrada/saída, CPU, memória; cache, segmentação,
paginação).
2. Sistema Operacional - controla e coordena o uso dos recursos
de hardware básicos por parte de diferentes aplicativos de
diferentes usuários.
3. Aplicativos - define como os recursos do sistema são usados
para realizar as tarefas dos usuários (compiladores, bases de
dados, video game, etc.).
4. Usuários (gente, máquinas, outros computadores).
Operating System Concepts
1.3
Silberschatz and Galvin 1999
Vista em camadas de um sistema computacional
Operating System Concepts
1.4
Silberschatz and Galvin 1999
Definições
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Resource allocator – aloca e administra recursos.
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Kernel – o único programa que é sempre ativo e sempre roda em
privilégio sistema (os outros programas sendo aplicativos).
Control program – controla a execuçao de aplicativos e as
operações de entrada/saída.
Operating System Concepts
1.5
Silberschatz and Galvin 1999
Sistema de multiprocessamento em lotes
Vários jobs estão na memória no mesmo tempo e a CPU é multiplxado
entre eles.
Operating System Concepts
1.6
Silberschatz and Galvin 1999
Características do SO necessários para
multiprocessamento
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Rotinas de entrada/saída no SO.
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Escalonamento da UCP (CPU scheduling) – o SO precisa
escolher entre várias tarefas prontoas para rodar.
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Gerenciamento de memória - o SO precisa alocar a memória
para várias tarefas.
Alocar dispositivos.
Operating System Concepts
1.7
Silberschatz and Galvin 1999
Sistemas com tempo compartilhado
(Time-Sharing Systems)
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A CPU é multiplexada entre várias tarefas residentes na
memória ou em disco (a CPU é alocado para uma tarefa
somente se ela está em memória).
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Uma tarefa é transferida (swapped) entre a memória e o disco.
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Usuários acessam dados e código.
Existe comunicação on-line com cada usuário (monitor e
teclado).
Operating System Concepts
1.8
Silberschatz and Galvin 1999
PCs (Personal-Computer Systems)
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Dedicado a um só usuário.
Etrada/saída via teclado, mouse, monitor, pequena impressora.
Facilidade de uso e rapidez na reação (responsiveness).
Pode adotar tecnologias de SO de sistemas maiores mas as
vezes somente uma pessoa tem acesso ao computador e ela
não precisa de mecanismos de proteção avancados.
Operating System Concepts
1.9
Silberschatz and Galvin 1999
Migração de SOs e suas caracterísitcas
Operating System Concepts
1.10
Silberschatz and Galvin 1999
Sistemas paralelas
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Sistema de múltiplos processadores em comunicação
aproximada (comunicação rápida e eficiente).
Sistemas com acoplamento estreito (Tightly coupled system)
processaodres compartilham a mesma memória; comunicação
pela memória compartilhada.
Vantagens de sistemas paralelas:
– Poder computacional maior
– muitas vezes mais econômico que supercomputador
– maior confiabilidade
 graceful degradation
 fail-soft systems
Operating System Concepts
1.11
Silberschatz and Galvin 1999
Sistemas em tempo real
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Muito usado como controlador de aplicações dedicadas como
experiências cientificas, sistemas de imagens médicas,
automação industrial, etc.
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Condições temporais bem definidas.
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Hard real-time system.
– Armazenamento de acesso aleatório somente (sem usar
disco rígido)
Soft real-time system
– uso limitado em automação industrial
– uso em aplicações multimídia, realidade virtual.
Operating System Concepts
1.12
Silberschatz and Galvin 1999
Sistemas distribuídas
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Distribute the computation among several physical processors.
Loosely coupled system – each processor has its own local
memory; processors communicate with one another through
various communications lines, such as high-speed buses or
telephone lines.
Advantages of distributed systems.
– Resources Sharing
– Computation speed up – load sharing
– Reliability
– Communications
Operating System Concepts
1.13
Silberschatz and Galvin 1999
Distributed Systems (Cont.)
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Network Operating System
– provides file sharing
– provides communication scheme
– runs independently from other computers on the network
Distributed Operating System
– less autonomy between computers
– gives the impression there is a single operating system
controlling the network.
Operating System Concepts
1.14
Silberschatz and Galvin 1999