S11

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Curitiba
PLANO DE ENSINO
CURSO
Engenharia Eletrônica
MATRIZ
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Portaria de Reconhecimento nº 756 – MEC 03/09/2007
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
Sistemas Operacionais
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
CÓDIGO
PERÍODO
IF66D
7o.
CARGA HORÁRIA (horas)
Teórica
Prática
Total
30
30
60
EL66C - Arquitetura e organização de computadores
OBJETIVOS
Visão geral de sistemas operacionais: objetivos, tipos, funcionalidades, estrutura interna, arquiteturas, mecanismos
de hardware utilizados, visão geral de Unix e Linux. Gerência de tarefas: contextos e processos, threads,
escalonamento de tarefas. Comunicação entre tarefas: tipos de comunicação, mecanismos intra- e inter-processos.
Coordenação entre tarefas: concorrência, condições de disputa, algoritmos básicos, semáforos, variáveis de
condição, monitores, problemas clássicos, impasses. Estruturas de memória: tipos de memória, endereços físicos e
lógicos, estrutura interna de um processo, segmentação, paginação, compartilhamento, localidade de referências,
memória virtual, algoritmos de substituição de páginas. Gerência de arquivos: o conceito de arquivo, atributos e
operações, formatos de arquivos, semânticas de acesso, compartilhamento, nomeação e caminhos, diretórios,
sistemas de arquivos, caching, alocação de arquivos, gerência de espaço livre. Sistemas de entrada e saída:
dispositivos de entrada/saída, barramentos e interfaces, estratégias de interação, software de entrada/saída, drivers,
principais sub-sistemas.
EMENTA
Componentes e Estrutura. Processos. Gerenciamento de Memória. Sistema de Arquivos. Dispositivos de I/O.
Comunicação, Concorrência e Sincronização de Processos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
1
Componentes e
Estrutura.
2
Processos.
3
Gerenciamento de
Memória.
4
Sistema de
Arquivos.
5
6
Dispositivos de
I/O.
Comunicação,
Concorrência e
Sincronização
de Processos.
ANO/SEMESTRE
CONTEÚDO
1.1 Definição
1.2 Multiprogramação
1.3 Hierarquia de memória
1.4 Chamadas de sistema
1.5 Estrutura
2.1 Modelo conceitual
2.2 Estados
2.3 Implementação
2.4 Threads
2.5 Escalonamento
3.1 Partições fixas
3.2 Paginação
3.3 Segmentação
4.1 Nomeação
4.2 Atributos
4.3 Implementação
5.1 I/O separada da memória
5.2 I/O mapeada em memória
5.3 I/O programada
5.4 Interrupções
5.5 DMA
6.1 Deadlocks.
6.2 Região critica
6.3 Exclusão Mútua
6.4 Semáforo
6.5 Problemas clássicos de sincronização
PROFESSOR
TURMA
Prof. Luiz Fernando Copetti
S11
CARGA HORÁRIA (aulas)
2015/01
AT
34
AP
34
APS
4
AD
X
Total
72
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Segunda
68
Número de aulas no semestre
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês
Conteúdo das Aulas
23/03/2015
23/03/2015
30/03/2015
30/03/2015
06/04/2015
06/04/2015
13/04/2015
13/04/2015
20/04/2015
27/04/2015
27/04/2015
04/05/2015
04/05/2015
11/05/2015
11/05/2015
18/05/2015
18/05/2015
25/05/2015
25/05/2015
01/06/2015
01/06/2015
08/06/2015
08/06/2015
15/06/2015
15/06/2015
22/06/2015
29/06/2015
29/06/2015
06/07/2015
06/07/2015
13/07/2015
13/07/2015
20/07/2015
20/07/2015
Introdução aos Sistemas operacionais.
Prática: apresentação ao sistema LINUX, procedimentos para login e uso remoto
Estruturas de sistema operacional
Prática: Desenvolvimento em Linux, Proposição da P0: Biblioteca de filas. Apresentação do PING PONG OS
Processos / Threads. Exemplos de criação de ambos.
Prática: P1 – Trocas de contexto e P2 – Biblioteca de tarefas
Escalonamento de CPU / Gestão de processos em UNIX
Prática: P3 – Despachante de tarefas / P4 – escalonamento por prioridades
Recesso
Comunicação inter-processos (IPC).
Prática: Message-queues e shared-memory
Sincronização
Prática: Exclusão mútua. P5 – Preempção e compartilhamento do tempo, P6 – Contabilização de tarefas.
Problemas clássicos de coordenação; impasses. Exemplo: jantar dos filósofos.
Proposição da APS – Atividade prática supervisionada:
_ APS: a apresentação da proposta da APS deve ser feita em um arquivo powerpoint (que será utilizado na
apresentação dia 25/05/15). Este arquivo deve entregue no Moodle até domingo 24/05/15.
_ Especificação mínima:
a) Aplicação baseada em processadores Cortex-M3 ou Cortex-M4, com sistemas operacionais tais como
FreeRTOS ou TI-Rtos.
b) Mínimo de 4 threads, com comunicação entre si. Utilização de filas de mensagens e/ou semáforos
c) Comunicação com um PC, para mostra de resultados e/ou coleta de ações de um usuário.
d) Mínimo de um sensor e um atuador
_ Segue anexa a proposta do aluno Felipe Sales, que fez esta disciplina há algum tempo.
_ Equipes de no máximo 2 pessoas.
Prática: Implementação em C de solução para o problema do jantar dos filósofos.
Estruturas de memória. Principais conceitos referentes à memória principal em computadores. Localização de
variáveis e constantes
Práticas: P7 - Tarefa main; P8 – operador Join; P9 – Task sleep; P10 – Construção de semáforos
Primeira avaliação
Defesa dos projetos apresentados como APS
Memória Virtual
Acompanhamento de projetos
Entrada e saída.
Revisão da 1ª parcial.
Interface e implementação de sistemas de arquivos.
Acompanhamento de projetos.
Segunda avaliação
Correção da 2ª avaliação.
Acompanhamento de projetos.
Acompanhamento de projetos / início da recuperação
Prática: P11 – Uso de semáforos; P12 – Filas de mensagens
2ª chamada
Acompanhamento de projetos
Recuperação de avaliação
Apresentação da APS
Sábado
4 - APS
N. Aulas
2
2
2
2
2
2
2
2
0
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
Aulas discursivas
O Professor assessorará os alunos para que apreendam o conteúdo através da apresentação de slides do livro do
professor Silberschatz (2ª referência, ver abaixo).
AULAS PRÁTICAS
Atividades práticas ser~!ao programadas em paralelo com as aulas discursivas.
Tais atividades compõem-se de dois grupos principais: 1) tarefas curtas associadas diretamente aos conteúdoa
apresentados; 2) Construção de um sistema operacional simples.
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
A APS (apresentada no dia 11/05) é uma oportunidade de uso de um SO simples em um problema real.
ATIVIDADES A DISTÂNCIA
Não há aulas à distância.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
As avaliações fundamentais consistirão de 2 prova escritas e 1 trabalho prático. As atividades práticas serão
parte destas avaliações.
-
A média das parciais será calculada pela média aritmética das duas parciais.
-
Haverá recuperação de nota na forma de uma avaliação escrita de todo o conteúdo do semestre. Esta avaliação
comporá 60% da nota de recuperação. Os outros 40% serão provenientes da P12 (apresentada em 6/7/15)
-
Os alunos que não prestarem exame de recuperação terão a média das parciais como média final. Os alunos
que prestarem o exame de recuperação terão como média final a média aritmética entre a nota obtida pela
média aritmética das parciais e a nota do exame de recuperação. Entretanto, o aluno poderá solicitar ao
Professor que desconsidere a nota do exame, deixando apenas a média das parciais como média final, caso
isto lhe convenha.
-
O estudante que obter média final maior ou igual a 6 será aprovado.
REFERÊNCIAS
Referências Básicas:
1. Tanenbaum, A: Sistemas Operacionais Modernos, 2a ed., Pearson, Prentice Hall, 2003.
2. Silberschatz, A; Galvin, peter; Gagne, Greg: Sistemas Operacionais, Conceitos e Aplicações. 1a ed., Ed.
Campus,
2000.
3. SILBERSCHATZ, Abraham; GALVIN, Peter B.. Operating system concepts. 5th ed. Reading: Addison-Wesley,
1998. 888 p.
Referências Complementares:
4. MACHADO, Francis Berenger; MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de sistemas operacionais. 3. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 2002. 311 p.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Freqüência mínima às aulas: 75% do total de aulas ministradas.
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso