ATA FÓRUM I - Turma 3B - Sistemas de Informação

PLANEJAMENTO 2011 – REVISÃO DE PLANOS DISCIPLINARES
Ano Letivo:
2011
Curso:
AS
Série:
3
Disciplina:
AS300309
Carga Anual:
132
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
Sistemas Operacionais
Ementa:
Conceitos básicos de sistemas distribuídos, arquiteturas de núcleo monolítico e de
micronúcleo, gerenciamento de processos e threads, escalonamento distribuído,
comunicação entre processos, chamada de procedimento remota, envio de mensagens,
comunicação de grupo, algoritmos de eleição, sincronização entre processos, serviços
distribuídos (serviço de nomes, de arquivos, de gerenciamento de recursos, etc.),
segurança, autenticação. Sistemas para computação distribuída de alto desempenho ("grid
computing"). Sistemas de objetos distribuídos.
Justificativa:
Computadores não funcionam sem sistemas operacionais. Diversas técnicas de
programação, como programação paralela, tiveram sua origem nos sistemas operacionais.
Um Sistema Operacional combina conhecimentos de arquitetura de computadores,
linguagens, estruturas de dados, teoria de filas, etc. Um Sistema Operacional é certamente o
maior exemplo de programa que cria máquinas abstratas mais confortáveis e seguras que as
máquinas reais (memória virtual, NFS, ...). Técnicas usadas na construção de Sistemas
Operacionais podem e estão sendo cada vez mais utilizadas em outras áreas.
Objetivos Gerais:
Dar uma visão geral da arquitetura de sistemas operacionais distribuídos modernos e de
estudar os mecanismos, estratégias e protocolos usados para realizar as funções de tais
sistemas. Em particular será estudado como as funções tradicionais de sistemas operacionais
centralizados, tais como o gerenciamento de processos e a sua sincronização, são
implementadas em um sistema distribuído e quais os problemas adicionais que surgem com
esta distribuição. Além disto, serão analisados os problemas ligados às exigências adicionais
impostas a sistemas operacionais distribuídos, e discutidas as possíveis soluções, a partir de
sistemas existentes.
Conteúdo Programático
Sem. Tópico
1
01
Nº de Carga
Aulas Horária
Descrição
3
150
Organização
e
Planejamento
didático-pedagógico
da
disciplina. Elaboração dos instrumentos de avaliação
semestral.
1
02
3
150
Apresentação
da
disciplina,
objetivos,
conteúdo
programático, bibliografia, critérios e sistema de avaliação.
Conceitos introdutórios.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
03
3
150
Tipos
de
Sistemas
Operacionais:
sistemas
monoprogramáveis/monotarefa.
Tipos
de
Sistemas
Operacionais:
sistemas
multiprogramáveis/multitarefa.
Sistemas
com
múltiplos
processadores
Sistemas
Operacionais em lote; Sistemas Operacionais de tempo
compartilhado.
1
04
3
150
Licenças de software (Software livre, GPL, proprietário e
demais) Sistemas Operacionais proprietários (Microsoft
Windows 2003 Server e demais Windows): conceito de
sistema operacional proprietário, suas vantagens e
desvantagens, e sua forma de comercialização. Sistema
Operacional de código aberto (LINUX): conceito de sistema
operacional
de
código
aberto,
suas
vantagens
e
desvantagens e sua forma de comercialização (distribuições).
Conceituar
termos
referentes
a
licenças
(autor,
proprietário.). Ética.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
150
Laboratório/Sala Inteligente: Demonstração de um sistema
operacional proprietário e um sistema operacional de código
aberto. Demonstração da interface gráfica de ambos,
aplicativos nativos dos sistemas operacionais.
1
05
3
1
06
3
150
Estrutura do Sistema Operacional: shell (interpretador de
comandos), systems calls, modos de acesso. Arquitetura
monolítica, de camadas, microkernel e máquina virtual.
Utilizar o conceito de máquina virtual do Java.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
07
3
150
Estrutura do Sistema Operacional: shell (interpretador de
comandos), systems calls, modos de acesso. Arquitetura
monolítica, de camadas, microkernel e máquina virtual.
Utilizar o conceito de máquina virtual do Java.
1
08
3
150
Virtualização I – Desafios nos negócios e em TI, Desafios
Técnicos, Benefícios e Limitações.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
09
3
150
Virtualização II – Desafios nos negócios e em TI, Desafios
Técnicos, Benefícios e Limitações.
1
10
3
150
Programas Compactadores : compactadores com perda e
sem perda. Tipos de arquivos compactados : MP3, JPG, AVI.
Exemplos de compactadores : Zip, Tar, gzip, rar. Explicar um
algoritmo de compactação simples por substituição (RLE)
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
11
3
150
1
12
3
150
1
-
-
60
Exercícios de fixação
Sistemas Operacionais Distribuídos e Computação em Grade.
Sistemas Operacionais Distribuídos e Computação em Grade.
1
13
3
150
Gerência de Memória: fundamentos, alocação contígua
simples, overlay, alocação particionada dinâmica e estática.
Estratégias de alocação. Swapping. Obs: A parte relacionada
ao Hardware de memória ja foi devidamente explicada na
disciplina Organização de Computadores no primeiro ano.
1
14
3
150
Gerência de Memória Virtual: espaço de endereçamento
virtual, mapeamento, memória virtual por paginação, política
de busca, alocação e substituição de páginas. Conceito de
Working set. Bit de validade e TLB.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
15
3
150
Memória virtual por segmentação. Memória virtual por
segmentação com paginação). Trashing
1
16
3
150
Sistema de Arquivos: conceito de arquivo, métodos de
acesso, estrutura de diretório, estrutura do sistema de
arquivos, métodos de alocação e gerência de espaço livre.
Exemplos práticos: Microsoft Windows (FAT32, NTFS, NTFS5)
e Linux (ext2 e ext3), diferenças e comparações.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
150
Sistema de Arquivos: conceito de arquivo, métodos de
acesso, estrutura de diretório, estrutura do sistema de
arquivos, métodos de alocação e gerência de espaço livre.
Exemplos práticos: Microsoft Windows (FAT32, NTFS, NTFS5)
e Linux (ext2 e ext3), diferenças e comparações.
1
17
3
1
18
3
150
Sistema de Arquivos: Hierarquia de diretórios da família linux
(/, /bin, /boot, /dev, /etc, /home, /lib ,/mnt, /lost+found,
/proc, /root, /sbin, /tmp ,/usr ,/var Hierarquia de diretórios
da família Windows (Especificar)
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
19
3
150
Sistema de Arquivos: Hierarquia de diretórios da família linux
(/, /bin, /boot, /dev, /etc, /home, /lib ,/mnt, /lost+found,
/proc, /root, /sbin, /tmp ,/usr ,/var Hierarquia de diretórios
da família Windows (Especificar)
1
20
3
150
Avaliação da Coordenação (AC).
1
-
-
60
Exercícios de fixação
1
21
3
150
Aulas de revisão das avaliações da coordenação. Correção e
Vista de provas.
1
22
3
150
Encerramento e balanço do semestre.
1
-
-
60
Exercícios de fixação
2
23
3
150
Organização
e
Planejamento
didático-pedagógico
da
disciplina. Elaboração dos instrumentos de avaliação
semestral.
2
24
3
150
Laboratório ou Sala Inteligente:: Configuração do sistema
operacional para trabalhar em rede. MS Windows
(Configurações de rede e comando ipconfig), Linux (arquivos
/etc/networks, /etc/hosts e comando ifconfig).Os conceitos
mais teóricos de redes, neste momento do semestre, ja
foram devidamente explicados na matéria de Redes.
2
-
-
60
Exercícios de fixação
2
25
3
150
Subsistema de E/S do kernel. Tratamentos de pedidos de
E/S. Sistema de camadas.
150
Laboratório ou Sala Inteligente: comandos básicos do Linux:
navegação em diretórios (man, cd, ls, mkdir, cp, mv, rm,
wc), comandos para trabalhar com arquivos de texto (cat,
less, grep) e conectores de comandos ("|", ">"). Laboratório
ou Sala Inteligente: permissões de arquivos: conceitos de
dono de arquivo: MS Windows (Gerenciador de Arquivos);
2
26
3
Linux (chmod (com parâmetros com letras e com octais),
chown e chgrp)
2
-
-
60
Exercícios de fixação
2
27
3
150
Threads
Processo (estados do processo, mudança de estados, criação
e eliminação de processos, processos independentes,
processos foreground e background)
2
28
3
150
Processo (estados do processo, mudança de estados, criação
e eliminação de processos, processos independentes,
processos foreground e background)
2
-
-
60
Exercícios de fixação
2
29
3
150
Gerência do Processador: Critérios de Escalonamento,
escalonamento não-premptivo e preemptivo, escalonamento
FIFO,
escalonamento
circular,
escalonamento
por
prioridades.
2
30
3
150
Gerência do Processador: Escalonamento circular com
prioridades, política de escalonamento em Sistemas de
Tempo Compartilhado e Sistemas de Tempo Real.
2
-
-
60
Exercícios de fixação
150
Gerência do Processador (continuação): Escalonamento
circular com prioridades, política de escalonamento em
Sistemas de Tempo Compartilhado e Sistemas de Tempo
Real.
2
31
3
2
32
3
150
Laboratório ou Sala Inteligente: Demonstração dos processos
em tempo de execução do sistema operacional proprietário
(Gerenciador de Tarefas) e do sistema operacional de código
aberto (comandos: ps (parâmetros a, u, x), top, kill).
2
-
-
60
Exercícios de fixação
150
Sincronização e Comunicação entre processos: aplicações
concorrentes, exclusão mútua, sincronização condicional,
conceitos de semáforos, conceitos de monitores, conceitos de
troca de mensagens e deadlock (o que é, detecção,
prevenção e recuperação)
2
33
3
2
34
3
150
Sincronização e Comunicação entre processos: aplicações
concorrentes, exclusão mútua, sincronização condicional,
conceitos de semáforos, conceitos de monitores, conceitos de
troca de mensagens e deadlock (o que é, detecção,
prevenção e recuperação)
2
-
-
60
Exercícios de fixação
Módulos do Kernel. Gerenciamento de pacotes de software.
Vantagens e desvantagens da abordagem do mundo
GNU/Linux e da abordagem do mundo Windows (facilidade,
confiança,
atualizações
automáticas).
Instalando
e
removendo novos softwares.
2
35
3
150
2
36
3
150
2
-
-
60
2
37
3
150
Virtualização e TI VERDE
Exercícios de fixação
SERVIDORES DE APLICAÇÃO: configurações de servidores
mais ligados a camadas de aplicação
2
38
3
150
Comparação entre servidores LINUX x MICROSOFT
2
-
-
60
2
39
3
150
2
40
3
150
Exercícios de fixação
DOMINIO, Active Directory e atividades de cadastro de
usuários e permissões
MÁQUINAS VIRTUAIS: Criação
2
-
-
60
2
41
3
150
2
42
3
150
Avaliação da Coordenação (AC).
2
-
-
60
Exercícios de fixação
2
43
3
150
Aulas de revisão das avaliações da coordenação. Correção e
Vista de provas.
2
44
3
150
Encerramento e balanço da disciplina.
2
-
-
60
Exercícios de fixação
Total Aulas
132
Hs|Min
Exercícios de fixação
MÁQUINAS VIRTUAIS: demonstração de outros sistemas
operacionais
7920
Avaliação:
Média Final (MF) = 5,0 e Frequência mínima de 75% (= Aprovado). Média Final (MF) = 7,0 e
Frequência mínima de 70% (= Aprovado). Média Final (MF) = 8,0 e Frequência mínima de
65% (= Aprovado). Média Final (MF) = 9,0 e Frequência mínima de 60% (= Aprovado). MF
= [(MS1 x 4) + (MS2 x 6)] / 10 (onde, MS1 = avaliação AC do 1º sem. e MS2 = avaliação
AC do 2º sem.). Escala de notas de 0 a 10, com intervalos de 0,5.
Estratégias Metodológicas:
Aulas expositivas dialogadas.
Aulas práticas em laboratório
Atividades individuais e em grupo. Análise e simulação de situações reais de trabalho.
Suporte Laboratorial:
Suporte laboratorial poderá ser utilizado, por meio de máquina virtual, coordenação e
acompanhamento do docente.
Material de Consumo:
Há necessidade de material de consumo.
Atividades Externas:
Não é necessário a realização de atividades externas.
Bibliografia Básica
MACHADO, Francis
Janeiro: LTC, 2005.
Berenger. Arquitetura
de
sistemas
operacionais. Rio
de
TANENBAUM, Andrew S.. Sistemas operacionais modernos. São Paulo: Pearson Prentice
Hall, 2006.
SILBERSCHATZ, Abraham. Sistemas
Janeiro: Elsevier, 2004.
operacionais
com
Java. Rio
de
Bibliografia Complementar
DEITEL, H.M.. Sistemas operacionais. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
MORIMOTO, Carlos E.. Redes e servidores Linux : guia prático. Porto Alegre: Sul, 2006.
NEMETH, Evi. Manual completo do Linux : guia do administrador. São Paulo: Pearson
Prentice Hall, 2007.
BADDINI, Francisco. Windows server
administração. São Paulo: Érica, 2007.
2003
em
português
:
implementação
e
CORTES, Pedro Luiz. Sistemas operacionais : fundamentos. São Paulo: Érica, 2003.
Sugestão de Leitura
GUIMARÃES, Célio
Cardoso. Princípios
Janeiro: Campus, 1989.
de
sistemas
operacionais. Rio
de
TOSCANI, Simão Sirineo. Sistemas operacionais e programação concorrente. Porto
Alegre: Sagra Luzzatto, 2003.
DAVIS, William S.. Sistemas
Janeiro: Campus, 1991.
operacionais
:
uma
visão
sistemática. Rio
de
NORTON, Peter. Guia do DOS 5. Rio de janeiro: Campus, 1992.
NORTON, Peter. Guia completo do Linux. São Paulo: Berkeley, 2000.
CARISSIMI, Alexandre; OLIVEIRA, Romulo Silva De; TOSCANI, Simao. Sistemas
Operacionais. Porto Alegre: Bookman Companhia Ed, 2010. 11 v. (LIVROS DIDATICOS
INFORMATICA UFRGS).
CAMARGO, Raphael Yoqoingawa de. Armazenamento distribuído de dados e checkpoint de aplicações paralelas em grades oportunistas. Dissertação. São Paulo, USP:
2007.
Revista de Informática Teórica e Aplicação - RITA - Volume VIII, Número 3, Dezembro
de 2001 . UFSC
Revista Brasileira de Computação. São Paulo, Sociedade Brasileira de Computação.