Introdução aos Sistemas Operacionais

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Sistemas Operacionais 
Introdução aos 
Sistemas Operacionais 
Prof. Sílvio Fernandes 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS 
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Cronograma da Disciplina 
 Organização e tipos de sistemas operacionais 
 Processos: Modelo Computacional 
 Gerenciador de Processos 
 Comunicação entre Processos 
 Gerenciamento de Memória 
 Sistema de Arquivos 
 Entradas/Saídas 
 Sistemas com múltiplos processadores 
 Projeto de Sistemas Operacionais 
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Avaliações 
 Provas teóricas 
 Trabalhos de implementação 
 Uso de simuladores 
 Seminários 
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Avaliações 
 1ª. Avaliação : 24/04/2015 
 2ª. Avaliação : 05/06/2015 
 3ª. Avaliação : 03/07/2015 
 Reposições : 10/07/2015 
 4ª. Avaliação : 14/07/2015 
 
 Feriados ou dias sem aulas: 
 03/04/2015 – Feriado Sexta-feira santa 
 21/04/2015 – Feriado de Tiradentes 
 01/07/2015 – Feriado dia do Trabalhador 
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Referências para Disciplina 
 TANENBAUM, Andrew S. 
Sistemas Operacionais 
Modernos. 3ª Ed., Prentice Hall, 
2009. 
 
 
 MARQUES, José Alves; RIBEIRO, 
Carlos. Sistemas Operacionais. 
LTC, 2011. 
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Referências para Disciplina 
 COMPLEMENTAR 
 MACHADO, Francis B.; MAIA, Luiz P. Arquitetura de 
Sistemas Operacionais. 3a. Edição. LTC, 2004. 
 SILBERSCHATZ, Abraham; GALVIN, Peter; GAGNE, 
Greg. Fundamentos de Sistemas Operacionais. 6ª. 
Edição. LTC, 2004. 
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Principal Função dos SOs 
 Executar uma ou várias aplicações para seus 
usuários 
 Aplicação 
 Conjunto de programas e de informações 
persistentes 
 Para aplicações executarem 
 Recursos físicos 
 Processador, memória, discos, periféricos (hardware) 
 Recursos lógicos 
 Programas, arquivos, bases de dados, interfaces, 
páginas web (software) 
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Principal Função dos SOs 
 Como são criados e gerenciados os recursos 
lógicos? 
 Criados por programas, normalmente complexos 
 Compiladores, Sistemas de Gerenciamento de Banco 
de Dados (SGBD), editores, servidores e Sistemas 
Operacionais 
 SO é provavelmente o componente mais 
central porque é a interface entre os recursos 
físicos e os lógicos 
 Apresenta várias visões 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
 Interface 
 Máquina Virtual 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
 Facilitar a programação → linguagens de 
programação 
 Abstrações da própria linguagem de máquina 
 Registros, endereços de memória, palavras, bytes, 
operações sobre dados binários, etc 
 É possível desenvolver aplicações sem o auxílio do 
SO, escrevendo o controle de todos os detalhes 
físicos → grande esforço de programação e 
depuração 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
 SO – responsável pelo gerenciamento de um 
conjunto de recursos lógicos que simplificam a 
utilização dos computadores 
 Arquivos em vez do espaço em disco 
 Processos em vez do processador 
 Variáveis e pilhas em vez de blocos de memória 
 Gerenciar recursos lógicos → criar os recursos, 
controlar o seu funcionamento e otimizar seu 
desempenho, garantindo a sua robustez 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
 Processos 
 Define um ambiente de execução independente das 
características do computador e da linguagem em 
que a aplicação foi programada, podendo ser visto 
como uma máquina virtual para executar programas 
 Memória Virtual 
 O gerenciamento da hierarquia de memória permite 
criar uma memória virtual com uma dimensão muito 
superior à memória física, que explora o diferencial 
entre a velocidade de acesso/custo da RAM e da 
memória secundária 
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Principal Função dos SOs 
 Gerenciador de Recursos 
 Sistema de Arquivos 
 Manter informações persistentes, que permanecem 
guardadas depois que as aplicações terminam. Esse 
sistema virtualiza os dispositivos de memória de 
massa, permitindo o uso de abstrações próxima do 
mundo real para armazenar, acessar e proteger a 
informação 
 Periféricos 
 O SO gerencia como o computador se comunica 
com o exterior de forma padronizada e de maneira 
abstrata 
 Usuários 
 Gerencia a identificação e respectivos privilégios 
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Principal Função dos SOs 
 Interface 
 O SO é considerado como a interface que virtualiza o 
computador de forma intuitiva para o usuário 
 Duas interfaces 
 Operacional: comandos par criar, usar, configurar e 
apagar os recursos. Pode ser textual (verdadeira 
linguagem – programas: scripts) ou gráfica 
 Biblioteca de chamadas do SO: API que pode ser 
invocada pelos programas para interagir diretamente 
com os objetos gerenciados pelo SO 
 
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Principal Função dos SOs 
 Máquina Virtual 
 SO apresentado como um programa 
 Missão: criação de uma máquina virtual com um 
conjunto de objetos onde podem se desenvolver e 
executar aplicações 
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Critérios de Qualidade do SO 
 Desempenho 
 Melhor equilíbrio entre o investimento e a 
performance dos recursos que lhe estão confiados 
 Segurança 
 O SO é a base de qualquer política de segurança, 
quer ao nível de máquina isolada ou em redes 
interligadas 
 Confiabilidade (reliability) 
 Mede a probabilidade de, em um dado intervalo de 
tempo, não existir nenhuma falha do sistema 
 Disponibilidade (availabiliy) 
 A probabilidade de o sistema estar operacional em 
dado instante, admitindo que ocorreram falhas mas 
que foram todas recuperadas 17 
Critérios de Qualidade do SO 
 Tolerância a faltas 
 Uma falta é um defeito que, quando ativado, pode 
causar uma falha no sistema 
 Interfaces completas, de fácil utilização e bem 
documentadas 
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Evolução histórica 
 Dois motivos para evolução dos SOs 
 Transformar o hardware, um conjunto de circuitos 
eletrônicos, discos e periféricos, em uma máquina 
simples de utilizar 
 Obter o máximo rendimento do hardware, utilizando 
de forma eficiente a capacidade de processamento, 
de memória, de armazenamento persistente e dos 
periféricos 
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Evolução histórica 
 SOs transformam o feio em bonito 
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Fonte: TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. 3ª Ed., Prentice Hall, 2009. 
Evolução histórica 
 
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• Computadores pessoais 
• Interfaces gráficas 
• 1ª. no ALTO da 
Xerox 
• Depois nos Apple 
(LISA e Macintosh) 
• Windows 
Classificação de SOs 
 Sistemas de Tempo Virtual e Tempo Real 
 Sistemas Embarcados 
 Sistemas proprietários, sistemas abertos e 
sistemas de código aberto 
 
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Classificação de SOs 
 Sistemas de Tempo Virtual e Tempo Real 
 Tempo virtual 
 O tempo de execução dos programas não tem 
relação com o tempo cronológico exterior à 
máquina 
 Tempo real 
 O computador produz uma resposta a um evento 
externo ao fim de um intervalo de tempo limitado e 
previamente especificado (deadline) 
 Tempo real estrito (hard time): o não cumprimento de um 
requisito temporal é considerado um erro 
 Tempo real relaxado (soft time): admitem que certos 
requisitos possam ser excepcionalmente não atendidos 
obedecendo uma taxa máxima tolerável 
 
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Classificação de SOs 
 Sistemas Embarcados 
 SO de dimensão reduzida e muito eficiente 
executados em arquiteturas de hardware com 
restrições quer na dimensão da memória, quer na 
capacidade de processamento 
 Realçando a ideia de que o software integrado ao 
hardware 
 Presentes no fornos de micro-ondas, celulares, 
automóveis, etc. 
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Classificação de SOs Sistemas proprietários e sistemas abertos 
 SO proprietários dos fabricantes do hardware 
 Otimizados par ao hardware 
 Normalmente desenvolvidos em assembly 
 Código não divulgado 
 Na década de 1970 surgem alternativas: sistemas 
abertos 
 Modelo computacional padronizado, independente 
do hardware 
 Criou-se empresas especializada em software 
 Exemplo mais conhecido: Microsoft 
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Classificação de SOs 
 Sistemas proprietários e sistemas abertos 
 Mesmo sendo abertos, a maioria dos sistemas não 
divulgavam seus códigos (continuavam proprietários) 
 Durante os anos de 1980 apareceu um movimento 
que defendia o software livre 
 Disponibilizando o código aberto 
 Seguindo a licença da Free Software Foundation ( 
GPL – General Public Licence) 
 Código-fonte pode ser copiado e modificado 
 Não pode ser vendido 
 O Linux introduziu este modelo de negócio 
 Windows e Linux se tornaram os padrões de SO 
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Classificação de SOs 
 
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Referências 
 MARQUES, José Alves; RIBEIRO, Carlos. Sistemas 
Operacionais. LTC, 2011. 
 TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais 
Modernos. 3ª Ed., Prentice Hall, 2009. 
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