Aula 4 Sistemas Desktops e Multiprocessadores

Aula 4 Sistemas Desktops e Multiprocessadores


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Prof. Esp. Manoel Pedro
Sistemas Operacionais
Sistemas Desktop
Sistemas Multiprocessadores
Sistemas de Mesa (desktops)
quarta-feira, 8 de setembro de 2010
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Os computadores pessoais (PCs) apareceram no anos 70, durante a primeira década, as CPUs dos PCs não possuíam as facilidades necessárias para proteger um sistema operacional dos programas dos usuários. Os Sistemas Operacionais dos PCs não eram, nem multiusuário nem multitarefa. 
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Na evolução dos sistemas operacionais para PCS, foi direcionada para o usuário, optando por maximizar a utilização e a eficácia e a capacidade de resposta para o usuário e não a utilização CPU e dos periféricos.
Esses sistemas para PCs incluem os sistemas Microsoft Windows e o Apple Macintosh. 
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 O Sistema Operacional MS-DOS da Microsoft evoluiu para múltiplas opção do Microsoft Windows , e a IBM aprimorou o MS-DOS para o OS/2.
O sistema operacional da Apple Macintosh foi transferido para um hardware mais avançado com novas funcionalidades , como memória virtual e multitarefa. Posteriormente a Apple lança o sistema MacOS X que tem seu núcleo( kernel ) baseado em Unix.
O Linux surgi com um Kernel baseado no UNIX-like e com o conceito de software livre.
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 O custo para o desenvolvimento desse equpamentos são suficientemente baixos para que individuos façam uso isolado do computador, e assim a utilização da CPU não é mais um problema primordial.
 No entanto proteção para arquivos que não erra um problema para as maquinas pessoais, com a evolução da tecnologia essas maquinas ( PCs ) passaram a se ligar a outras maquinas e outros usuários, tornando a proteção de arquivos algo necessário nos sistemas operacionais Desktop.
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 Sem a proteção de arquivos facilita a utilização de programas predadores a destruição de dados, em sistemas como MS-DOS e o sistema operacional da Macintosh .
Esses Programas são chamados de Vermes e/ou Vírus.
 Verme: Software que quando carregado em um sistema de computador, destrói , interrompe ou cousa erros no processamento. Um verme atua como um agente livre e não se incorpora a outros programas.
Vírus: Pequenos programas criados para se espalharem de um computador para outros e interferir na operação do computador . Um Vírus pode corromper ou apagar dados , usar um programa de e-mail para se espalhar para outros computadores ou até mesmo apagar todo o disco rígido 
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 Características avançadas de tempo compartilhado, como memória protegida e permissões de arquivos, não são suficientes, por si só, para salvaguardar de ataques um sistema. 
Lembrete
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A maioria dos sistemas, até então, são sistemas de um único processador; isto é, eles têm somente uma CPU principal. Entretanto, os sistemas multiprocessadores (também conhecidos como sistemas paralelos ou sistemas fortemente acoplados) estão crescendo em importância. Tais sistemas possuem mais de um processador
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Os sistemas multiprocessados têm três vantagens principais:
1 Throughput (taxa de trabalho) Aumentado. Como o aumento do numero de processadores, espera-se obter mais trabalho executando em menos tempo. A taxa incremental de velocidade com N processadores não é N. É menos que N. Quando múltiplos processadores cooperam em uma tarefa, geram overhead e concorrência de recursos como, memória e dispositivos de I/O, diminuindo o ganho esperado.
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2 \u2013 Economia de Escala. Sistemas multiprocessadores podem economizar mais dinheiro que multiplos sistemas com um único processador, por que ele podem compartilhar periféricos, memória e suprimentos de energia.
3 \u2013 Confiabilidade aumentada. Se as funções podem ser distribuídas apropriadamente entre vários processadores, então falha de um processador não interrompe o sistema, apenas o torna mais lento.
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3 \u2013 Esta capacidade de continuar fornecendo serviço proporcionalmente ao nível do hardware remanescente chamada degradação limpa. Sistemas projetados para atender à degradação limpa são também chamados de sistemas tolerantes a falhas.
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A operação continua em presença de falhas requer um mecanismo para permitir que a falha seja detectada, diagnosticada e, se possível, corrigida. O sistema consiste em dois processadores idênticos, cada um com sua própria memória local.
Um Processador é o principal e o outros é o Backup. São mantidas duas cópias de cada processo: uma no processador principal e outra no backup.
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Se uma falha é detectada, a copia de backup é ativada e é reiniciada a partir do ponto de controle mais recente. Esta solução é cara, já que envolve considerável duplicação de hardware.
 Os sistemas multiprocessadores mais comum hoje em dia usam multiprocessamento simétrico (SMP \u2013 symmetric multiprecessing) no qual cada processador executa uma copia idêntica do sistema operacional, e estas cópias comunicam-se umas comas outras quando necessário.
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Alguns sistemas usam multiprocessamento assimétrico no qual a cada processador é designada uma tarefa especifica. Um processador mestre controla os sistema; os demais processadores ou se dirigem ao mestre para instruções ou possuem tarefas predefinidas.
 Essa relacionamento tem o nome de mestre-escravo.
SMP significa que todos os processadores são pares; não existe uma relacionamento mestre-escravo entre os processadores. Cada processador executa concorrentemente uma cópia do sistema operacional. 
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O benefício deste modelo é que muitos processadores podem operar simultaneamente \u2013 N processos podem ser executados se houver N CPUs \u2013 sem causar uma deterioração de desempenho significativa. Entretanto, devemos controlar cuidadosamente o I/O para assegurar que os dados alcancem o processador apropriado. Além disso como as CPUs, são separadas, uma pode ficar ociosa enquanto a outra está sobrecarregada, resultando em ineficiências. 
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A diferença entre os multiprocessamento simétrico e assimétrico pode ser resultante tanto do hardware quanto do software. Um hardware especial pode diferenciar os processadores múltiplos, ou o software pode ser escrito para permitir somente um mestre e múltiplos escravos.
Virtualmente, todos os modernos sistemas operacionais - incluindo o Windows NT, o Solares, o Digital UNIX, o OS/2 e o Linux \u2013 atualmente oferecem suporte para SMP
Material do Prof. Esp. Manoel Pedro
\u201cTemos o destino que merecemos. O nosso destino está de acordo com os nossos méritos.\u201d
Albert Einstein
Obrigado!