Slideda Aula 4 Sistema da Informação

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PROFESSOR 
MARCO IKURO HISATOMI
Pós‐graduado em 
Desenvolvimento Gerencial e 
Gestão da Qualidade
Sistemas de Computação e de Informação
Aula 4
Sistemas Computacionais
S.O. – GERENCIAMENTO DE SISTEMA DE 
ARQUIVOS
SISTEMA DE ARQUIVOS
É a parte do S.O. responsável por gerenciar o 
acesso e compartilhamento de informações 
armazenadas na memória secundária.
Ex.: discos, pendrives, fitas etc.
Um arquivo é constituído por informações logicamente
relacionadas
Um arquivo executável contém instruções 
compreendidas pelo processador
Um arquivo de dados pode ser estruturado 
livremente como um arquivo texto, ou
de forma mais rígida em um banco de dados. 
Representa instruções ou dados Estruturas diferentes
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System Calls
Para o gerenciamento das operações sobre os arquivos, 
o S.O. conta com as System Calls.
São portas de entrada para acesso ao
núcleo do sistema operacional (kernel).
Exemplo: quando o usuário deseja algum
serviço, é realizada uma chamada no kernel.
System Calls
Aplicação
System Calls
Kernel
Hardware
System Calls
Portanto, system calls é uma interface entre a aplicação 
e os diversos dispositivos que possibilitam operações, 
como: 
Criar.
Abrir.
Fechar.
Ler.
Gravar.
Excluir.
Renomear.
ARQUIVOS ‐ ORGANIZAÇÃO
São organizados através das estruturas de 
dados, sendo:
Sequência de bytes não estruturados.
Sistemas de informações organizadas em 
registros.
ARQUIVOS – ORGANIZAÇÃO
Sequência de bytes não estruturados: 
– não há estrutura lógica, possui flexibilidade, 
porém a aplicação é que controla essas 
informações.
ARQUIVOS ‐ ORGANIZAÇÃO
Sistemas de informações organizadas em registros:
– Sequencial: lidos e gravados sequencialmente.
– Relativa: posição determinada por uma chave 
(endereço do registro/arquivo).
– Indexada: o sistema provê um conjunto de índices 
que apontam para o registro.
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Pickup
GMFord
Moto
HondaYamaha
Carro
VWGM
CeltaCorsa
ARQUIVOS – MÉTODOS DE ACESSO
Como as informações dos registros serão 
acessadas:
– Sequencial: lidos e gravados sequencialmente.
– Direto: leitura/gravação de um registro 
diretamente na sua posição por um número de 
registro (seu endereço).
ARQUIVOS – ALOCAÇÃO DE ESPAÇO 
EM DISCO
Uma das funções do sistema de arquivos é o 
controle das áreas ou blocos livres no disco.
Na qual seus tipos são...
ARQUIVOS – TIPOS DE ALOCAÇÃO 
DE ESPAÇO EM DISCO
Contígua: armazena um arquivo em blocos de maneira 
sequencial.
Encadeada: é organizado como uma lista de blocos 
ligados logicamente, cada um possui o ponteiro do 
próximo.
Tabular não contígua: cria uma tabela de alocação, que 
contém os ponteiros para o encadeamento dos blocos.
Alocação indexada: é criada uma estrutura de índices 
que mantém os ponteiros de todos os blocos nesse 
índice.
ATIVIDADE EM SALA
Todos os tipos de arquivos têm a mesma 
estrutura?
Qual a vantagem da indexação?
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S.O. – GERÊNCIA DE DISPOSITIVOS
GERÊNCIA DE DISPOSITIVOS
Drivers de dispositivo: responsável por reconhecer o 
hardware.
Controlador de dispositivo:
manipula os dispositivos de E/S. 
Alguns possuem a técnica 
DMA, que possibilita a 
transferência de dados 
diretamente do controlador 
para a memória principal, 
sem auxílio do processador. +
 AG
IL
ID
AD
E
Discos Magnéticos – Escalonamento
Gerencia as várias solicitações de acesso ao disco para 
que tenham o melhor desempenho possível.
Tipos...
– FIFO (First‐In/First‐Out): o primeiro a solicitar será o 
primeiro a ser atendido.
SSTF (Shortest‐Seek‐Time‐First): solicitação que estiver 
menor tempo de busca será atendida por primeiro. 
Problema: a solicitação pode nunca ser atendida.
– SCAN: procura resolver o problema do SSTF, para que 
nenhuma solicitação fique sem ser atendida, 
escolhendo a requisição que requer menor distância de 
busca em um determinado sentido.
RAID
É um conjunto de técnicas que organiza vários discos 
independentes, para proporcionar confiabilidade e/ou 
desempenho, e se baseiam em dois princípios:
Striping: os dados são divididos e gravados em diversos 
discos. 
Possibilita um maior desempenho.
Espelhamento: a mesma informação é armazenada em 
mais de um disco. 
Maior confiabilidade pelas informações estarem 
em dois meios físicos.
PERGUNTAS
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Tipos de S.O.
SO – Sistemas Monoprogramáveis
Chamados de monotarefa.
Permitem somente a execução de um único 
programa de cada vez.
Todos os recursos do sistema ficam alocados em 
um único programa, simplificando seu 
gerenciamento.
Desvantagem: mesmo que um recurso não esteja 
sendo utilizado, ele não pode ser alocado a outro 
programa.
SO – Sistemas Monoprogramáveis
SO – Sistemas Multiprogramáveis
Chamados de multitarefa.
Permitem a execução de mais de um programa ao 
mesmo tempo.
Gerencia o acesso simultâneo aos recursos, ou 
seja, vários programas querendo utilizar o 
processador, memória etc.
SO – Sistemas Multiprogramáveis
continuação.....
Apesar de uma maior complexidade, oferecem 
uma melhor utilização dos recursos:
– Aumento da produtividade.
– Redução de custos.
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SO – Sistemas Multiprogramáveis SO ‐ Sistemas Multiprogramáveis
SO – Sistemas Multiprogramáveis
Sistemas batch
Os programas são executados sequencialmente.
Apesar de vários programas serem submetidos 
simultaneamente, são enfileirados e executados 
um a um. 
SO – Sistemas Multiprogramáveis
Sistemas de tempo compartilhado
Uso do processador é compartilhado.
Cada programa ganha uma fatia de tempo. 
Ex.: um caixa de banco tem 2 minutos para atender um 
cliente. Se o primeiro não finalizou sua tarefa em 2 
minutos, volta para fila e espera novamente.
SO – Sistemas Multiprogramáveis
Sistemas de tempo real
Conta com o tempo de resposta.
Ex.: caldeiras, usinas nucleares, tráfego aéreo. 
ATIVIDADE EM SALA
Qual a vantagem da multiprogramação?
Por que os sistemas de tempo real estão presentes 
em processos vitais, como uma usina nuclear?
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SO – Sistemas com Múltiplos 
Processadores
Sistemas com Múltiplos
Processadores
Sistemas Fortemente
Acoplados
Sistemas Fracamente
Acoplados
Sistemas fortemente acoplados
Dois ou mais processadores compartilham a 
mesma memória física e os mesmos dispositivos 
de E/S.
Conhecidos como multiprocessadores.
São gerenciados pelo mesmo sistema operacional.
Sistemas fracamente acoplados
Possuem dois ou mais sistemas computacionais 
conectados através de linhas de comunicação.
Conhecidos como Multicomputadores.
Cada sistema funciona de forma independente, 
possui seu próprio sistema operacional e gerencia 
seus próprios recursos, como UCP, memória e 
dispositivos de E/S.
Também podem ter um ou mais processadores.
PERGUNTAS
SO – Máquina Virtual
VÍDEO
A Realidade da Virtualização.
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SO – Máquina Virtual
Simulador do computador físico, 
ou seja, cria um hardware lógico.
Possui todas as características 
de um PC completo, de maneira independente da 
máquina física.
Máquina Virtual
“Possui”...
processador, BIOS, configuração do Setup, memória, 
placa de rede, HD
e até mesmo pode usufruir de dispositivos como 
USB, portas paralelas e seriais.
VIRTUALIZAÇÃO
Camadas de um Sistema Computacional
Máquina Virtual
SO “anfitrião” ou “hospedeiro”
SO1 
“convidado”
Ap
lic
aç
ão
 1
Ap
lic
aç
ão
 2
Ap
l…
…
…
..
SO2 
“convidado”
Ap
lic
aç
ão
 1
Ap
lic
aç
ão
 2
Ap
l…
…
…
..
SO….. 
“convidado”
Ap
lic
aç
ão
 1
Ap
lic
aç
ão
 2
Ap
l…
…
…
..
HARDWARE
Máquina Virtual
O sistema operacional (convidado/visitante) acha que 
está sendo 
executado direto no hardware.
Mas, na realidade, está trabalhando com a
máquina virtual.
Exemplos: 
VmWare, VirtualBox,Microsoft Virtual PC,
Java Virtual Machine (JVM)
Máquina Virtual
A máquina virtual permite a execução
de aplicações em diferentes plataformas.
Exemplo: 
Os celulares modernos através das máquinas virtuais 
Java (JVM) possibilitam a utilização de vários 
aplicativos.
Como: jogos, softwares para downloads de mp3 e 
outros formatos de multimídia, compiladores de 
outras linguagens de programação que rodam sob a 
JVM. 
M
ultiplataform
as
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Máquina Virtual – Importância
O conceito de virtualização iniciou 
na década de 60 com a IBM.
O primeiro sistema de virtualização foi o CP‐67, 
software para o mainframe IBM 360/67.
Atualmente, muito utilizado nos grandes servidores, 
como os gestores de 
“nuvens de dados”.
VÍDEO
Cloud Computing: sabe o que é isso?
Centros de Nuvens de Dados
Grandes centros com muitos servidores acoplados.
O usuário não precisa se preocupar com a capacidade de 
armazenamento do seu aparelho, mas com sua conexão 
à internet.
Os dados estão disponíveis 24 horas e podem ser 
acessados de qualquer lugar.
Principal Ideia:
Não existir servidor local.
Vantagens
Flexibilidade operacional.
A redução de custos em relação à quantidade de 
servidores físicos (reais).
Economia de energia não só gasta pelos servidores, 
mas também pelo sistema de refrigeração.
Segurança.
Desvantagens
Utiliza recurso do processador, exigindo mais da 
máquina.
E se o servidor parar de funcionar?
ATIVIDADE EM SALA
O que é um sistema hospedeiro?
Na sua opinião, qual a tendência para o 
crescimento da utilização das nuvens de dados?
Perguntas?
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ATIVIDADE EM SALA (resposta)
O que é um sistema hospedeiro?
R.: Hospedeiro ‐ sistema operacional executado 
diretamente sobre o hardware físico ou servidor.
Convidado ‐ ambiente computacional virtual que é 
executado sobre o sistema operacional hospedeiro 
como uma máquina virtual.
Leituras e Exemplos – Máquina Virtual
Leia: 
<http://www.hp.com/latam/br/pyme/solucoes/apr_sol
ucoes_01.html>
<http://www.webartigos.com/artigos/virtualizacao‐em‐
ti‐lidando‐com‐maquinas‐virtuais/46126/>
Leituras e Exemplos – Máquina Virtual
Exemplos de como criar uma VirtualBox: 
<http://www.youtube.com/watch?v=Y3OLWVov7Fc>
<http://www.hardware.com.br/comunidade/virtual‐
maquina/869168/>
<http://www.oficinadanet.com.br/artigo/desenvolviment
o/tutorial_sobre_o_virtual_box>.
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no Sistema de Ensino Presencial Conectado.