Introdução Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais
Prof. Fernando Freitas
Introdução
• O que é um sistema operacional
• História dos sistemas operacionais
• Tipos de sistemas operacionais
• Conceitos sobre sistemas operacionais
• Chamadas de sistema
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Introdução
• Um sistema computacional consiste em
– hardware
– Programas do modo núcleo
– Programas do modo usuário
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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
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Evolução
• 1ª Geração: Válvulas e painéis de programação
• 2ª Geração: Transistores e Sistemas em Lote
• 3ª Geração: CI´s e Multiprogramação
• 4ª Geração: Computadores pessoais
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Evolução - Curiosidade...
• Alguém sabe o que quer dizer:
“Ontogenia recapitula a filogenia”
(Ernst Haeckel)
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Tipos de Sistemas Operacionais
• Sistemas operacionais de computadores de
grande porte
–
–
–
–
Em lote
Processamento de transações
Tempo compartilhado
Ex: OS/390
• Sistemas operacionais de servidores
– Servem múltiplos usuários
– Compartilham recursos
– Ex: Solaris, FreeBSD, Linux e Windows Server
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Tipos de Sistemas Operacionais
• Sistemas operacionais de multiprocessadores
– Múltiplas CPU´s em um único sistema
– Ex: Linux e Windows
• Sistemas operacionais de computadores pessoais
– Boa Interface com usuário
– Ex: Linux, FreeBSD, Windows 7, etc.
• Sistemas operacionais de computadores portáteis
– Não trabalham com discos rígidos
– Ex: Palm OS, Symbiam OS, etc
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Tipos de Sistemas Operacionais
• Sistemas operacionais embarcados
– Não aceitam softwares instalados por usuários
– Ex: QNX, VxWorks
• Sistemas operacionais de nós sensores
– SO dirigido por eventos.
– Deve ser pequeno e simples
– Ex: TinyOS
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Tipos de Sistemas Operacionais
• Sistemas operacionais de tempo-real
– Ações devem acontecer em determinado momento
– Crítico e não crítico
– Ex: e-Cos
• Sistemas operacionais de cartões inteligentes
– Muito primitivo
– Possuem restrições de consumo de energia e de
memória
– Geralmente são sistemas proprietários
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais
•
•
•
•
Processo
Memória
Arquivos
Etc...
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (1)
• Uma árvore de processos
– A criou dois processos filhos: B e C
– B criou três processos filhos: D, E, e F
– Processos filhos recebem mesmo UID do pai
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (2)
• Espaços de Endereçamento
– Nos sistemas atuais devem ser protegidos
para evitar intervenções de outros processos.
– Espaço de endereçamento do processo >
memória disponível – memória virtual
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (3)
• Arquivos
–
–
–
–
–
–
–
–
SO oculta detalhes do disco
Há chamadas de sistema
Arquivos são armazenados em diretórios
Sistema de Arquivos – Organização em Árvore
Caminhos absolutos ou relativos
Sucesso ao acessar arquivos – descritor de arquivo
Mount
Arquivo especial (bloco e caractere)
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (4)
Sistema de arquivos de um departamento universitário
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (5)
• 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
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (6)
Dois processos conectados por um pipe
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Conceitos sobre Sistemas
Operacionais (7)
• E/S
– Gerenciar dispositivos
• Segurança
– Bits de proteção
– Outros tipos de segurança (contra usuários, por
exemplo)
• Shell
– Não faz parte do SO, assim como as GUI´s
– cat arq1 arq2 arq3 | sort > /dev/lp &
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Os Passos de uma Chamada ao
Sistema
Os 11 passos para fazer uma chamada ao
sistema read (fd, buffer, nbytes)
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Algumas Chamadas ao Sistema
para Gerenciamento de Processos
Fork retorna um valor. Ele vale zero para o processo
filho e é igual ao PID do processo filho no processo pai.
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Chamadas ao Sistema - Processos
• O interior de um shell:
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Chamadas ao Sistema - Processos
Os processos têm três segmentos:
texto, dados e pilha
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Algumas Chamadas ao Sistema
para Gerenciamento de Arquivos
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Algumas Chamadas ao Sistema
para Gerenciamento de Diretório
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Chamadas ao Sistema - Diretórios
I-node
(a) Dois diretórios antes da ligação de /usr/jim/memo ao
diretório ast
(b) Os mesmos diretórios depois dessa ligação
Diretórios fazem referência a pares de informações (i-node
e nome ASCII)
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Chamadas ao Sistema - Diretórios
(a) Sistema de arquivos antes da montagem
(b) Sistema de arquivos depois da montagem
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Algumas Chamadas ao Sistema
para Tarefas Diversas
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Chamadas ao Sistema
Algumas chamadas da interface API Win32
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Exercícios
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
O que é um Sistema Operacional? Quais suas funções
principais?
Diferencie SO de grande porte e SO de servidores.
Diferencie SO de tempo real crítico e não crítico.
Quando dizemos que na computação “Ontogenia recapitula a
filogenia”, o que estamos querendo dizer?
De modo resumido, fale sobre os 11 passos para efetuar uma
chamada de Sistema read.
O que acontece quando uma chamada unlink ocorre?
Qual a função da chamada de sistema mount?
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