Aula 1 - Sistemas Operacionais

Prévia do material em texto

SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Fique atento aos livros que servirão de base para o conteúdo das aulas, bem como 
para sua consulta:
MACHADO, Francis Berenger; MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de Sistemas 
Operacionais. 4ª edição. LTC, 2007.
SILBERSCHATZ, Galvin e Gagne. Fundamentos de Sistemas Operacionais. 6ª edição. 
LTC, 2009.
TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. Editora Campus, 1995.
Bibliografia
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Contextualização
Essa disciplina ensina os fundamentos de sistemas operacionais relacionando-os a
tarefas e problemas conhecidos nas implementações mais usuais. Essa abordagem
possibilita a solução de problemas com fundamentação teórica e um bom uso das
características de cada sistema. Fornece ainda um grau de conhecimento que
diferencia profissionais com uma formação adequada dos demais.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Ementa
Conceitos fundamentais de Sistemas Operacionais; relações entre os sistemas
operacionais conhecidos e respectiva classificação; conceitos de unidade de alocação,
carga e execução de um programa (processos e threads); concorrência e
sincronização entre processos; mecanismos de gerência de recursos; sistema de
arquivos.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Objetivos gerais
• Compreender os conceitos e características dos Sistemas Operacionais.
• Relacionar as atividades executadas pelo processador e demais componentes de um 
sistema de computação;
• Compreender os componentes necessários ao projeto dos sistemas operacionais;
• Relacionar os módulos de um sistema operacional com as atividades exercidas pelo 
usuário.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Objetivos específicos:
• Classificar adequadamente um sistema operacional;
• Compreender os conceitos e estados de processos e threads;
• Entender os mecanismos de alocação do processador;
• Identificar problemas de concorrência;
• Identificar problemas de alocação de memória;
• Entender os princípios de funcionamento de memória virtual;
• Relacionar as atividades do sistema com questões de desempenho;
• Entender o funcionamento de dispositivos de E/S;
• Entender a interface de dispositivos de E/S com o usuário e com o sistema operacional;
• Implementar regras de segurança de arquivos
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Conteúdos:
Unidade I – Introdução a Sistemas Operacionais:
• Conceitos Fundamentais de Sistemas Operacionais;
• Evolução Histórica dos Sistemas Operacionais;
• Classificação de Sistemas Operacionais;
• Interrupções;
• Conceitos de concorrência;
• Estruturas dos Sistemas Operacionais.
Unidade II – Processos:
• Conceito de Processo;
• Estados de um processo;
• Threads;
• Comunicação entre Processos;
• Sincronização entre Processos.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Unidade III – Gerência de processador:
• Fundamentos
• Critérios de Escalonamento:
• FCFS;
• Prioridade;
• SJF;
• Round Robin (Circular);
• Múltiplas filas com realimentação;
• Cálculo estimado de tempo de resposta.
Unidade IV – Gerência de Memória:
• · Funções ;
• · Espaço de Endereçamento Físico e Lógico;
• · Estratégias de alocação;
• · Memória Virtual.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Unidade V – Gerência de Entrada e Saída:
• · Subsistemas de entrada e saída;
• · Componentes de hardware de E/S;
• · Componentes de Software de E/S.
Unidade VI – Sistema de Arquivos:
• · Conceitos de Arquivos e Diretórios;
• · Métodos alocação;
• · Gerência de espaços livres;
• · Proteção de acesso.
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Aspectos de Hardware e Software
Arquiteturas RISC e CISC
• Processador RISC (Reduced Instruction Set Computer):
• repertório de instruções de máquina restrito 
• instruções executadas diretamente pelo hardware 
• pouco acesso a memória principal
• maior número de registradores
• Alta velocidades de execução, favorecendo o pipelining1
(1) Técnica de paralelismo onde uma instrução pode ser dividida em subtarefas e estas 
executadas simultaneamente pelas unidades funcionais do processador
• Processador CISC (Complex Instruction Set Computer):
• instruções complexas interpretadas por microprogramas
• menor número de registradores
• qualquer instrução referencia a memória principal
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Sistemas Multiprocessados
• Possuem dois ou mais processadores interligados trabalhando em conjunto
• Dependendo da forma de comunicação entre os processadores e do grau de 
compartilhamento dos recursos do computador, os sistemas podem ser classificados em:
• Sistemas Fortemente Acoplados
• Sistemas Fracamente Acoplados
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Sistemas Fortemente Acoplados
• As UCPs compartilham uma única memória principal e são gerenciados por apenas um 
sistema operacional
• São geralmente utilizados no processamento de aplicações que fazem uso intensivo do 
processador 
(Exemplos. Aplicações científicas, processamento de imagens; prospecção de 
petróleo; comparação de seqüências moleculares)
• Permitem que vários programas sejam executados simultaneamente ou que um único 
programa seja dividido em subprogramas e executados paralelamente nos múltiplos 
processadores
• Estes sistemas geralmente apresentam alta taxa de transferência de dados entre UCPs e 
memória
SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 1: Introdução a Sistemas Operacionais
Sistemas Fracamente Acoplados
• Possuem dois ou mais sistemas computação (multicomputadores) conectados através de 
links de comunicação
• Cada sistema funciona de forma independente, possuindo sua própria UCP, memória, 
dispositivos de E/S e sistema operacional• São baseados em arquiteturas físicas de redes de computadores
• Apresentam taxas de transferência entre UCPs e memória menores que os sistemas 
fortemente acoplados