Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais
Introdução à Ciência da Computação
Profa. Ana Paula Bacelo
Profa. Fernanda Denardin Walker
1
Introdução
Usuário
1
Compilador
Usuário
2
Usuário
3
Editor de
texto
Browser
...
Usuário
n
Quake
Programas Aplicativos
Sistema Operacional (infraestrutura)
Hardware
2
Sistema Operacional

Camada intermediária entre o software aplicativo e
o hardware

Responsável pelo gerenciamento e integração

Software básico – indispensável para o
funcionamento do computador

Recursos gerenciados pelo S.O.




Tempo de CPU
Espaço de memória
Espaço em disco
Periféricos
3
Sistema Operacional

É a parte de software que estende os recursos de
hardware da máquina, tornando a utilização do
equipamento mais fácil, mais eficiente e mais
confiável.

O objetivo do SO é permitir o uso do computador de
forma fácil e eficiente.

Cria um sistema computacional usável
4
SO é um programa de controle

Controla dispositivos de Entrada e Saída


Controla os programas que resolvem os problemas
dos usuários (aplicativos)


Drivers de dispositivos
As aplicações possuem necessidades em comum que
são atendidas pelo SO: alocação e controle de
recursos
Controla os usuários que utilizam o computador

Previne erros e o uso impróprio do computador
5
Principais atribuições do SO

Gerenciamento de Processos

Gerenciamento de Memória

Gerenciamento de Entrada/Saída

Gerenciamento de Arquivos
Gerenciamento de Processos

Multiprogramação:

Mais de um programa sendo executado ao mesmo
tempo





Diversos programas são mantidos na memória (um
executando e vários esperando para executar)
Torna mais eficiente o aproveitamento dos recursos
computacionais
O próprio SO é composto de vários programas
O escalonador é o componente do SO responsável
por selecionar um processo apto para executar no
processador
O objetivo é dividir o tempo do processador de
forma justa entre todos processos aptos
Gerenciamento de Memória

Rotinas do SO que controlam o uso da memória.




Controle de quais partes da memória encontram-se
livres e quais estão em uso
alocação da memória de acordo com as necessidades
dos processos
liberação da memória alocada após o término de um
processo
transferência do processo, ou parte dele, entre a
memória principal e a memória secundária
Gerenciamento de Entrada e Saída

Uma das principais (e mais visíveis!) funções do SO
é controlar os dispositivos de E/S




emitir comandos para os dispositivos
tratar interrupções
tratar erros
prover uma interface entre os dispositivos e o resto do
sistema
Gerenciamento de Arquivos
Deve ser possível armazenar uma quantidade
muito grande de informação
A informação deve sobreviver ao término do
processo que a usa
Múltiplos processos devem ser capazes de
acessar a informação concorrentemente
Chamadas de sistema permitem as seguintes
operações sobre arquivos:








criar um arquivo
escrever no arquivo
ler o arquivo
remover o arquivo
Tipos de Sistemas Operacionais

Monousuário X Multiusuário

Monoprogramado X Multiprogramado

Monoprocessado X Multiprocessado
11
Tipos de Sistemas Operacionais

Monousuário


O SO controla e
considera apenas um
usuário por vez.
Ex. MS-DOS

Multiusuário


O SO identifica
usuários diferentes por
suas contas (username
e senha) e permite
perfis diferentes.
Ex. Mac OS, Windows
XP, Linux...
12
Tipos de Sistemas Operacionais

Monoprogramado


O SO permite a
execução de apenas
um programa do
usuário por vez.
Ex. MS-DOS

Multiprogramado


O SO gerencia os
diversos programas em
execução de forma
aparentemente
simultânea, apesar de
ter apenas um
processador.
Ex. Mac OS, Windows
XP, Linux...
13
Tipos de Sistemas Operacionais

Monoprocessado

O SO pode gerenciar
vários programas
executando, mas
somente um
processador em
operação.

Multiprocessado

O SO controla e
coordena os diversos
processadores
paralelos utilizados no
sistema.
14
Sistemas Operacionais Clássicos

Batch

Time-sharing

Real-time
15
Sistemas Operacionais tipo Batch

Sistema Operacional em lote, era utilizado por
terminais de máquinas de grande porte, que
reuniam um “lote de programas” para enviar para
execução.

Com o passar do tempo, a palavra batch passou a
designar um processo onde o usuário não interage
com o seu programa.

O que caracteriza um SO batch é o fato de não
haver comunicação do usuário com o seu
programa, durante a execução.
16
Sistemas Operacionais Time-sharing

Sistema Operacional de Tempo Compartilhado é
sinônimo de interação e multiprogramação.

Um SO time-sharing permite que diversos usuários
compartilhem o computador em um dado instante,
dando a cada um a sensação de que o computador
encontra-se dedicado a ele.

Cada usuário possui seu programa (ou parte dele)
na memória principal. O processador é alocado por
um pequeno período de tempo (fatia de tempo ou
time slice) a cada programa de usuário.
17
Sistema de Tempo Real

Principal característica:



Deve responder, dentro de um período de tempo
previamente especificado (geralmente muito
pequeno), a estímulos gerados externamente
Portanto, os tempos de resposta são críticos
Um SO tempo real utiliza conceitos de
multiprogramação e oferece facilidades para as
aplicações de tempo real

Entre as facilidades está um escalonador preemptivo
que leva em conta as prioridades dos processos.
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