Sistemas Operacionais Prof. M.Sc. Sérgio Teixeira

Cursos de Computação
Sistemas Operacionais
Prof. M.Sc. Sérgio Teixeira
Aula 02 - Estrutura dos Sistemas
Operacionais
Referência: MACHADO, F.B. ; MAIA, L.P. Arquitetura de Sistemas Operacionais. 4.ed. LTC, 2007.
Tipos de Sistemas
Operacionais
Tipos de
Sistemas Operacionais
Sistemas
Monoprogramáveis/
Monotarefa
Sistemas
Multiprogramáveis/
Multitarefa
Sistemas
com Múltiplos
Processadores
CPU que rodava em SO
monotarefa
• Processador Intel 8088 baseado no 8086 com 16
bits para registradores e barramento externo de
8 bits. Trabalhava com sistemas (MS-DOS)
monotarefa com suporte até 1 MB de RAM.
•
Referências:
–
–
http://www.guiadohardware.net/termos/pc-xt
http://en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/9044
CPU que rodava em SO
multitarefa com um núcleo
• No final do ano 2000, a Intel anuncia o Pentium
4. Roda com bus de 400mhz (que na verdade é
100mhz x 4) e possui velocidades de 1.3 à 1.5
GHz.
Referências:
–
http://www.guiadohardware.net/comunidade/historia-processadores/753188/
–
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-127207728-processador-intel-pentium-4-17ghz-256kb-400mhz-socket-478-_JM
Core 2 Duo - rodava em SO
multitarefa com dois núcleos
• Processador da Intel que possui 2 núcleos de
processamento, ou seja, tem um processador,
entretanto, pode processar duas instruções em
paralelo (thread). A parte metálica faz contato
com o dissipador de calor fica “colado” no
processador.
•
Referências:
–
Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira
Core 2 Duo
• Parte inferior do processador, os pontos
dourados são os “pinos” (contatos) para
conectar o processador na placa mãe.
•
Referências:
–
Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira
Slot de placa mãe para dois
processadores
• A figura ilustra os slots para conexão dos
processadores. Segundo o fabricante esses slots
suportam os processadores do tipo dual-core
Xeon 5100/5200, quad-core Xeon 5300/5400
Referências:
–
Fototeca e videoteca do Prof. Sérgio Teixeira
CPU Intel i7 – de 4 a 6
núcleos – L3 8 MB
• Os processadores Core ix (i3, i5, i7) apresentam
as tecnologias Intel Turbo Boost e Intel HyperThreading.
•
Referências:
–
http://www.intel.com/pt_BR/consumer/products/processors/corei3-specs.htm
–
http://www.intel.com/pt_BR/consumer/products/processors/corei5-specs.htm
–
http://www.intel.com/pt_BR/consumer/products/processors/corei7-specs.htm
–
http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Tecnologia-Hyper-Threading/163
–
http://www.baixaki.com.br/info/3904-quais-as-diferencas-entre-os-processadores-intel-core-i3-i5-e-i7-.htm
–
http://www.baixaki.com.br/info/2865-conheca-o-turbo-boost-que-da-uma-turbinada-nos-processadores-intel.htm
monoprogramáveis/monotarefa
UCP
Memória
Principal
programa/
tarefa
Dispositivos
de E/ S
SOs – monoprogramáveis /
monotarefa
• Todos os recursos permanecem dedicados a
um único programa.
• São de simples implementação, pois não há
preocupação com compartilhamento de
recursos, como memória, processador e
dispositivos de E/S.
SO
multiprogramáveis/multitarefa
programa/
tarefa
programa/
tarefa
UCP
Memória
Principal
Dispositivos
de E/ S
programa/
tarefa
programa/
tarefa
programa/
tarefa
SOs multiprogramáveis
/multitarefa
• Enquanto um programa espera por uma
operação de E/S, outro pode estar sendo
executado.
• Pode ser classificado em monousuário
(apenas
um
usuário
simultâneo
interagindo
com
o
sistema)
ou
multiusuário (mais de um usuário
simultâneo).
Tipos de Sistemas Multitarefa
Sistemas
Multiprogramáveis/
Multitarefa
Sistemas
Batch
Sistemas de
Tempo Compartilhado
Sistemas de
Tempo Real
SOs multiprogramáveis
/multitarefa
• Sistema batch – os programas (chamados de jobs)
eram submetidos em cartões perfurados e
armazenados em fitas. Depois eram todos lidos e
processados.
• O processamento batch não exige interação com
o usuário.
• Tempo compartilhado (timesharing) – cada
programa é executado durante uma fatia de
tempo. O sistema cria um contexto próprio dando
a impressão que o sistema está dedicado para
cada usuário.
SOs multiprogramáveis
/multitarefa
• Sistemas de tempo real (real time) –
caracteriza-se pela exigência de limites rígidos
de tempo de resposta no processamento das
aplicações.
• Nestes
sistemas,
um
programa
utiliza
exclusivamente o processador até aparecer
outro mais prioritário.
• O sistema é implementado de forma a consumir
o mínimo de recursos possíveis e ter a melhor
performance.
Sistemas com Múltiplos
Processadores
• Vários programas ou partes dos programas
podem ser executadas simultaneamente.
• Cresce a necessidade de gerenciamento da
concorrência.
• Escalabilidade – aumento do poder de
processamento adicionando novos processadores
• Disponibilidade – mesmo em caso de falha de
um processador o sistema continua operando
• Desempenho – balanceamento de carga entre os
diversos processadores
Sistemas com Múltiplos
Processadores
Fortemente acoplados (única memória)
UCP
Dispositivos
de E/ S
Memória
Principal
UCP
Dispositivos
de E/ S
Sistemas com Múltiplos
Processadores
Fracamente acoplados (cada UCP com sua memória)
link de comunicação
UCP
Memória
Principal
UCP
Dispositivos
de E/ S
Memória
Principal
Dispositivos
de E/ S
Sistemas com Múltiplos
Processadores
• Sistemas fracamente acoplados podem ser
classificados em:
• sistema operacional de rede - dá suporte a
rede e compartilhamento de recursos
• sistemas distribuídos - encapsula a rede
dando a sensação para os usuários e suas
aplicações que o sistema é todo local ex.
cluster.
Sistemas Operacionais
Distribuídos
• Conjunto de módulos de, no mínimo,
processador e memória interligados através
de um subsistema de comunicação de
topologia arbitrária;
• Um sistema operacional distribuído deve se
apresentar aos usuários como um sistema
operacional centralizado, mas que, na
realidade, tem suas funções executadas por
um conjunto de máquinas independentes;
Sistemas Operacionais de
Rede
a) Interação direta das aplicações do
usuários com o hardware
b) Interação indireta das aplicações dos
usuários com o hardware através do
sistema operacional
Aplicação
Aplicação
Sistema
Operacional
Hardware
Hardware
c) Adição das funções do sistema operacional de rede às funções dos sistemas operacionais locais
Aplicação
SOL
SOR
Hardware
Aplicação
SOL
SOR
Hardware
Aplicação
SOL
SOR
Hardware
Exemplo de Sistema
Operacional de Redes
• Netware é um SO para servidores de arquivos,
desenvolvido pela Novell. Foi o primeiro SO a
possibilitar o compartilhamento de arquivos e
impressoras de maneira confiável e fácil de gerenciar
nos PCs.
•
Referências:
–
http://pt.wikipedia.org/wiki/Novell_NetWare
–
http://www.verboon.info/wp-content/uploads/2010/04/image8.png
Exemplo de Sistema
Operacional Distribuído
• O Amoeba é considerado um sistema
operacional distribuído, pois faz conjunto de
processadores e dispositivos de entrada/saída
funcionar como se fosse um único computador.
Ele oferece facilidades para programação
paralela, quando necessário.
•
Referências:
–
http://www.angelfire.com/co/eltonsanders/socap11.html
Cursos de Computação
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Aula 02 - Estrutura dos
Sistemas Operacionais
Obrigado e bons estudos!