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04_-_Hab_03_-_Conceitos_Basicos_-_Tipos_de_Sistemas_Operacionais

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28/01/2011 
1 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
1/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
UNIDADE I: 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
2/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS 
● Sistemas Operacionais tem sua evolução diretamente 
ligada à evolução do Hardware (Já comentado); 
 
Sistemas
Monoprogramáveis /
Monotarefa
Sistemas
Multiprogramáveis
Multitarefa
Sistemas
com Múltiplos
Processadores
Tipos de Sistemas
Operacionais
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
3/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● Os primeiros sistemas operacionais eram tipicamente 
voltados para execução de um único programa; 
– Qualquer outra aplicação, para ser executada, deveria aguardar o 
término do programa corrente; 
● Esses sistemas caracterizavam-se por permitir que o 
processador, a memória e os periféricos ficassem 
exclusivamente dedicados à execução de um único 
programa. 
– Tipicamente relacionados com os computadores da década de 
1960. 
SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS / MONOTAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
4/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● O conceito de sistemas monotarefa é similar ao 
monoprogramável. 
● A diferença é que esse conceito surgiu com os 
computadores pessoais e workstations da década de 
1970, que permitiam que todos os recursos do sistema 
ficassem exclusivamente dedicados a uma única tarefa. 
SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS / MONOTAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
5/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS / MONOTAREFA 
UCP 
 
 
Memória 
Principal 
 
Dispositivos 
De E / S 
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________
_________ 
Programa / 
Tarefa 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
6/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● Esses sistemas são, naturalmente, uma evolução dos 
sistemas monoprogramáveis. 
● Nestes, os recursos computacionais são compartilhados 
entre diversos usuários e aplicações. 
– Enquanto um programa espera por uma operação de leitura ou escrita, outros 
programas podem estar sendo processados nesse mesmo intervalo de tempo. 
● Nesse caso, o sistema operacional se preocupa em 
gerenciar o acesso concorrente aos seus diversos 
recursos, de forma ordenada e protegida, entre os 
diversos programas. 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
28/01/2011 
2 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
7/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● Apresentam as seguintes vantagens: 
– Redução do tempo de resposta das aplicações 
processadas no ambiente; 
– Redução de custos (por causa do compartilhamento 
dos diversos recursos dos sistema); 
● Esses sistemas, além de serem mais eficientes do que 
seus antecessores, são de implementação bem mais 
complexa. 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
8/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● A partir do número de usuários que interagem com o 
sistema, podem ser, assim, classificados: 
– Monousuário; 
– Multiusuário. 
● SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS MONOUSUÁRIO: 
– São encontrados em computadores pessoais e estações de 
trabalho, onde apenas um único usuário interage com o sistema. 
● SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS MULTIUSUÁRIO: 
– São ambientes interativos que possibilitam diversos usuários 
conectarem-se ao sistema simultaneamente. 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
9/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
UCP 
 
 
Memória 
Principal 
 
Dispositivos 
De E / S 
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______ 
Programa / 
Tarefa 
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______ 
Programa / 
Tarefa 
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______ 
Programa / 
Tarefa 
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______
_______ 
Programa / 
Tarefa 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
10/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS MULTIUSUÁRIO: 
– Podem ser classificados pela forma com que as aplicações são 
gerenciadas, podendo ser, assim divididos: 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
Sistemas
Batch
Sistemas de
Tempo compartilhado
Sistemas de
Tempo Real
Sistemas
Multiprogramáveis /
Multitarefa
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
11/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● SISTEMAS BATCH: 
– Foram os primeiros tipos de sistemas operacionais 
multiprogramáveis a serem implementados; 
– Têm a característica de não exigir a interação do usuário com a 
aplicação. 
● Todas as entradas e saídas de dados da aplicação são implementadas por 
algum tipo de memória secundária. 
– Esses sistemas, quando bem projetados, podem ser bastante 
eficientes, entretanto, podem oferecer longos tempos de resposta. 
– Atualmente, os sistemas implementam ou simulam o 
processamento Batch. (Não existem mais sistemas dedicados) 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
12/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● SISTEMAS DE TEMPO COMPARTILHADO: 
– Também conhecidos por Sistemas de Time-Sharing; 
– Permitem a execução de diversos programas, a partir da divisão do 
tempo do processador em pequenos intervalos de tempo. 
● Esses intervalos são conhecidos como fatias de tempo (time-slice). 
● Caso a fatia de tempo não seja suficiente para a conclusão do programa, esse é 
interrompido, e dá lugar a outro. 
● O programa interrompido aguardará então, uma nova fatia de tempo, para 
continuar sua execução. 
– Muitas aplicações comerciais são processadas em sistemas de 
tempo compartilhado, pois oferecem tempos baixos de respostas a 
seus usuários e menores custos. 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
28/01/2011 
3 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
13/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
● SISTEMAS DE TEMPO REAL (REAL-TIME): 
– Possui implementação de forma semelhante à dos sistemas de 
tempo compartilhado. 
● O que diferencia é o tempo de resposta exigido no processamento das 
aplicações; 
● No sistema de tempo compartilhado, o tempo pode variar sem comprometer as 
aplicações em execução; 
● No sistema real-time, o tempo de resposta devem estar dentro de rígidos 
limites, que devem ser obedecidos, caso contrário, poderão ocorrer problemas 
irreparáveis. 
– Resumindo: Seu processamento e resultados, são feitos com 
rapidez suficiente para afetar o ambiente naquele exato momento. 
SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
14/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
– Caracterizam-se por possuir dois ou mais processadores 
interligados e trabalhando em conjunto. 
● Permite com que vários programas sejam executados ao mesmo tempo, ou que 
um mesmo programa seja subdividido em partes para serem executadas 
simultaneamente em mais de um processador. 
– Com múltiplos processadores foi possível a criação de sistemas 
computacionais voltados, principalmente, para processamento 
científico; 
– Incorporam os mesmos princípios e benefícios apresentados na 
multiprogramação, além de outras vantagens específicas, como 
escalabilidade, disponibilidade e b alanceamento de carga.SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
15/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
– Escalabilidade: 
● É a capacidade de ampliar o poder computacional do sistema apenas com a 
adição de novos processadores; 
– Disponibilidade: 
● É a capacidade de manter o sistema em operação, mesmo em caso de falhas. 
Se um processador falhar, os demais podem assumir suas funções de maneira 
transparente aos usuários e sua aplicações (na verdade, com menor 
capacidade de computação); 
– Balanceamento de Carga: 
● É a possibilidade d distribuir o processamento entre os diversos processadores 
da configuração, a partir da carga de trabalho de cada processador; 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
16/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
– O Fator-Chave no desenvolvimento dos sistemas operacionais com 
múltiplos processadores é a comunicação entre as UCP, e o grau 
de compartilhamento da memória e dos dispositivos de saída. 
– Em função disso, esses sistemas podem ser assim classificados: 
● Sistemas com Múltiplos Processadores – Fortemente acoplados; e 
● Sistemas com Múltiplos Processadores – Fracamente Acoplados. 
– A grande diferença entre eles está na memória principal e na taxa 
de transferência entre processadores e memória. 
● Em sistemas fortemente acoplados existe apenas uma memória principal, que é 
compartilhada por todos os processadores. Nos fracamente acoplados cada 
sistema tem sua própria memória principal; e 
● Em sistemas fortemente acoplados a taxa de transferência entre processadores 
e memória é muito maior do que nos fracamente acoplados. 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
17/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS 
 
 
Memória 
Principal UCP UCP 
Dispositivos 
de E/S 
Dispositivos 
de E/S 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
18/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS 
 
 
Memória 
Principal 
UCP 
 
Dispositivo
s de E/S 
 
 
Memória 
Principal 
UCP 
 
Dispositivo
s de E/S 
Link de comunicação 
28/01/2011 
4 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
19/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
● SISTEMAS FORTEMENTE ACOPLADOS (TIGHTLY COUPLED): 
– Existem vários processadores compartilhando uma única memória 
física e dispositivos de entrada/saída sendo gerenciados por 
apenas um sistema operacional. 
● Em função disso, estes sistemas são conhecidos como Multiprocessadores; 
– Os sistemas fortemente acoplados, são divididos em: 
● SMP (Symmetric Multiprocessors); 
– Caracterizados pelo tempo uniforme de acesso à Memória Principal pelos diversos 
processadores. 
● NUMA (Non-Uniform Memory Access). 
– Apresentam diversos conjuntos reunindo processadores e memória principal, sendo 
que cada conjunto é conectado aos outros através de uma rede de interconexão. 
– O tempo de acesso à memória varia em função da localização física das UCP. 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
20/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
● SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS (LOOSELY COUPLED): 
– Caracterizam-se por possuir dois ou mais sistemas computacionais 
conectados através de linhas de comunicação. 
– Cada sistema funciona de forma independente, possuindo seu 
próprio sistema operacional, gerenciando seus próprios recursos. 
● Em função disso, estes sistemas são conhecidos como Multicomputadores; 
– Em uma rede existem dois ou mais sistemas independentes (hosts), 
interligados através de linhas de comunicação, que oferecem algum 
tipo de serviço aos demais. 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
21/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
● SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS (LOOSELY COUPLED): 
– Com base no grau de integração dos hosts da rede, os sistemas 
fracamente acoplados, podem ser assim divididos: 
● Sistema Operacionais de Rede; e 
● Sistemas Distribuídos. 
– A grande diferença entre os dois modelos é a capacidade do 
sistema operacional em criar uma imagem única dos serviços 
disponibilizados pela rede. 
SISTEMAS OPERACIONAIS – INSTITUTO SUPERIOR FÁTIMA 
22/23 Prof. Carlos Maurício de B. Mello 
SISTEMAS COM MÚLTIPLOS PROCESSADORES 
● SISTEMAS FRACAMENTE ACOPLADOS (LOOSELY COUPLED): 
● Sistema Operacionais de Rede (SORs): 
– Permitem que um host compartilhe seus recursos (impressora, diretórios, 
etc.); 
– São as redes locais. Os usuários têm conhecimento dos hosts e seus 
serviços. 
● Sistemas Distribuídos: 
– Permitem que uma aplicação seja dividida em partes, e que cada uma 
dessas partes seja executada por hosts diferentes da rede de 
computadores; 
– Nesse sistema, o sistema operacional esconde os detalhes dos hosts 
individuais e passa a tratá-los como um conjunto único, como se fosse um 
sistema fortemente acoplado. 
– Exmplo: Clusteres de máquinas.

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