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Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO • É a unidade básica de um sistema operacional; • Processo é uma atividade no meio computacional que caracteriza-se por: – Possuir objetivo definido; – Ter duração finita; – Utilizar quantidade limitada de recursos computacionais; – Utilizar o tempo do processador; – Consumir memória. 1 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO Exemplos • Impressão • Logon do sistema • Cópia de um arquivo • Inicialização do sistema • Movimento do mouse • Etc. 2 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO • Podemos considerar um processo como um programa em execução, que possui uma codificação, dados, uso de registradores, pilha, contador de programa, além de outras informações relativas a sua execução. 3 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO • Processos do Sistema: são os programas que permitem o funcionamento do sistema operacional e definem as suas funcionalidades. Exemplo: Impressão, gerenciamento de usuários, gerenciamento da interface de rede, gerenciamento de memória, gerenciamento de disco, do processador, etc. 4 Fundamentos de Sistemas Operacionais Exemplo: Processos de Sistema (Windows) 5 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO • Processos do Usuário: são as aplicações (programas) executados pelos usuários, que utilizam os recursos disponibilizados pelos processos do sistema operacional. Geralmente o sistema operacional já vem com algumas aplicações (processos de usuário) para facilitar o uso inicial do sistema. Como por exemplo: Calculadora, Visualizador de arquivos e pastas (Windows Explorer), Navegador para Internet (IE, Firefox, Chrome, etc). 6 Fundamentos de Sistemas Operacionais Exemplo: Processos de Usuário • Pacote Office (Word, Excel, PowerPoint, etc) • Banco de dados (MSSQLServer, Oracle, MySQL) • Aplicação específica (ERP, Software para Declaração de IR, etc); • Tocador de mídia; • Jogos; • Etc. 7 Fundamentos de Sistemas Operacionais Exemplo: Processos de Usuário (Windows) 8 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO • A CPU (Processador) alterna o tempo entre os processos executando um pedaço de cada um durante o ciclo. • Essa técnica chama-se: Multiprogramação • Característica presente nos sistemas de tempo compartilhado (time-sharing). 9 Fundamentos de Sistemas Operacionais PROCESSO 10 PROCESSO DE SISTEMA Diferença PROCESSO DO USUÁRIO É uma atividade do sistema operacional que interage com o hardware executando uma funcionalidade específica do mesmo. → É uma atividade produzida pelo usuário que se utiliza dos recursos computacionais oferecidos pelos processos de sistema para a obtenção de um produto. Imprimir, Copiar de Arquivo, Movimentar o mouse, Alocar de memória, etc. Exemplos Fazer uma planilha, Executar uma apresentação, exibir um vídeo, etc. Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA “As instruções do programa e os dados processados residem na memória do computador. Esta memória é dividida em uma série de locações, cada qual com um endereço associado. Cada locação é denominada de byte, o qual é formado por 8 bits (unidade binária). “ Von Newmann 11 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA • Os circuitos de memória são normalmente subdivididos em pequenas unidades de armazenamento, geralmente um byte. • Cada uma desta unidade é identificada no circuito por um endereço único, o qual vai ser referenciado pelo processador no momento de consultar ou alterar o seu conteúdo. 12 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Exemplo MEMÓRIA COM 1MB DE CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO 13 CONTEÚDO (8 bits) Pode ser um dado ou instrução de programa ENDEREÇO FFFFF = 1048575 bytes = 1Mb 23 FFFFE ... ... 00002 E4 00001 FF 00000 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA Chip de 1 Megabyte - Um dos últimos modelos desenvolvidos pela VEB Carl Zeiss Jena em 1989. 14 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA 15 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA Um módulo de memória de 1 GB, possui mais de 1 bilhão de transístores e capacitores divididos em 8 chips e, o módulo inteiro acumula mais de 8 bilhões de conjuntos. 16 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA - RAM • RAM (Random Access Memory); • É a principal memória do sistema; • O conteúdo existe na presença da energia elétrica; • TODAS as instruções de programas e dados que forem ser utilizados devem estar presentes na memória RAM; • Geralmente é esta memória que se referencia na especificação de um equipamento (computador, tablet, smartphone, etc) 17 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA - RAM • Existem vários tipos de RAM com diversas características e para diversas aplicações. • A mais conhecida é a DRAM (dinâmica) e a SRAM (estática); • A velocidade de funcionamento de uma memória é medida em Hz ou MHz. Este valor está relacionado com a quantidade de blocos de dados que podem ser transferidos durante um segundo. 18 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA - ROM • São chips de memória que podem ser lidos pela CPU a qualquer instante, mas não podem ser gravados pela CPU; • ROM (Readonly Memory); • Os dados armazenados nela são gravados no momento da fabricação; nela está a microprogramação que executará os comandos dos programas. 19 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA - ROM • Seu conteúdo é permanente, portanto, mesmo sem a presença da energia elétrica seu conteúdo continua existindo; • É usada para armazenar programas estáticos (que não alteram); • Este tipo de memória FOI usado para armazenar o BIOS (Built In Operating System (Sistema Operacional Interno), que se localiza na placa- mãe; 20 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – ROM - Tipos • PROM: Significa Programmable ROM, ou seja, ROM programável. • Trata-se de uma espécie de ROM que é fabricada apagada. O fabricante pode programá-las, ou seja, gravar seu programa. • Esta gravação pode ser feita apenas um vez, pois utiliza um processo irreversível. • Usa-se o termo queimar a PROM quando se grava nesta memória. 21 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – ROM – Tipos • EPROM: Eraseable PROM, ou seja, uma ROM programável e apagável. • A grande diferença é que a EPROM pode ser apagada com raios ultravioleta de alta potência. Possuem uma "janela de vidro", através da qual os raios ultravioleta podem incidir nas operações de apagamento. • Nota-se que essa janela de vidro fica sempre coberta por um adesivo que tampa a passagem de luz. • É fácil identificar um chip EPROM na placa mãe pela presença do adesivo. 22 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – ROM – Tipos • EEPROM: Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM ou E2PROM). • Esta é o tipo de memória ROM mais flexível, que pode ser apagada sob o controle de software. Este é o tipo que se usa para armazenar as BIOS atuais. • O usuário pode realizar atualizações no BIOS, fornecidas pelo fabricante da placa de CPU. Quando se ouve falar em “flash BIOS” ou “fazendo um upgrade de BIOS”, isto se refere a reprogramação do BIOS EEPROM com um programa de software especial. 23 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Cache • É uma área reservada de memória que possui duas funções: – Aumentar o desempenho do computador; – Aumentar o tempo de vida das unidades de disco. • Basicamente há dois tipos de memória cache: – A que vem incorporada à máquina em chip; – A que é implementada via software na memória RAM do sistema; 24 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA– Cache • A memória cache incorporada à máquina é um tipo muito mais rápido de chip do que a memória RAM convencional; • É usada para armazenar tabelas muito usadas pelo sistema operacional ou para executar parte de programas que necessitam de maior velocidade de processamento; • O processador se utiliza dessa memória. 25 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Cache • Essa memória geralmente faz parte do chip do processador; • Também é usada em pontos específicos da máquina: controladora de HD e placas de vídeo, por exemplo. • Possui custo elevado. 26 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Cache • A memória cache criada via software é usada para aumentar o desempenho do acesso ao disco do sistema, guardando as informações mais acessadas na memória; • Quando for preciso acessar uma nova informação, ela já está armazenada em memória, que possui um tempo de acesso mais rápido do que o disco. 27 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Virtual A memória virtual é um método de gerenciamento e proteção da memória que se caracteriza por permitir a execução de um processo que pode não estar completamente armazenado na memória principal. A forma de gerenciamento e uso depende de sua implementação no sistema operacional. 28 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Virtual • Essa técnica libera os programadores da preocupação com as limitações de memória; • A memória virtual torna a tarefa de programação muito mais fácil, porque o programador não precisa se preocupar com a quantidade de memória física disponível; ele pode se concentrar no problema a ser programado. 29 Fundamentos de Sistemas Operacionais MEMÓRIA – Virtual • Quando o sistema operacional usa constantemente a memória virtual percebe-se uma certa demora na execução de processos, devido a necessidade do uso do disco. Indica que o sistema está com pouca memória física (RAM) disponível. 30 Fundamentos de Sistemas Operacionais ARQUIVO • É uma unidade de armazenamento no sistema operacional; • Constitui uma coleção de informações correlatas que recebe um nome; Exemplo: WordPad.exe, Calc.exe, Aula01.pdf • Gravado em um dispositivo de armazenamento permanente, como por exemplo: HD, fita, memória flash, etc. 31 Fundamentos de Sistemas Operacionais ARQUIVO • É a forma usada para preservar as informações que devem ser mantidas mesmo sem a presença da energia elétrica; • Dependendo do sistema operacional e do sistema de arquivos em uso, podem possuir uma identificação (file name), atributos (attributes), capacidades (capacities), lista de controle de acesso (control access list) e uma organização ou tipo. 32 Fundamentos de Sistemas Operacionais ARQUIVO – Exemplo 33
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