Unidade 1

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SISTEMAS OPERACIONAIS
Introduc¸a˜o
Hugo J. Bravo
Universidade Federal de Ouro Preto
Instituto de Cieˆncias Exatas e Aplicadas
Departamento de Engenharia Ele´trica
Joa˜o Monlevade, Minas Gerais, Brasil
16 de Abril de 2019
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 1 / 22
Introduc¸a˜o
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 2 / 22
O que e´ um Sistema?
Um sistema e´ uma combinac¸a˜o de componentes que agem conjuntamente
para completar uma func¸a˜o que na˜o e´ poss´ıvel para quaisquer das partes.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 3 / 22
O que e´ um Sistema?
Um sistema e´ uma combinac¸a˜o de componentes que agem conjuntamente
para completar uma func¸a˜o que na˜o e´ poss´ıvel para quaisquer das partes.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 3 / 22
Exemplo: Sistema Digestivo
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 4 / 22
Exemplo: Sistema Digestivo
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 4 / 22
Exemplo: Quem controla o Sistema Digestivo?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 5 / 22
Exemplo: Quem controla o Sistema Digestivo?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 5 / 22
O que e´ um Sistema Operacional?
Um Sistema Operacional (SO) e´ um software (baixo n´ıvel) que permite a
comunicac¸a˜o entre aplicac¸o˜es (Apps) e o hardware.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 6 / 22
O que e´ um Sistema Operacional?
Um Sistema Operacional (SO) e´ um software (baixo n´ıvel) que permite a
comunicac¸a˜o entre aplicac¸o˜es (Apps) e o hardware.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 6 / 22
O que e´ um Sistema Operacional?
Um Sistema Operacional (SO) e´ um software (baixo n´ıvel) que permite a
comunicac¸a˜o entre aplicac¸o˜es (Apps) e o hardware.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 6 / 22
Exemplo: Sistema Computacional
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 7 / 22
Exemplo: Sistema Computacional
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 7 / 22
Exemplo: Quem controla o SO?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 8 / 22
Exemplo: Quem controla o SO?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 8 / 22
Onde o SO se encaixa?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 9 / 22
Tarefa
Defina os seguintes conceitos e deˆ exemplos:
User
User interface program
Kernel
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 10 / 22
O SO como um gerenciador de recursos
Fornecer um esquema de alocac¸a˜o dos recursos (processador,
memo´rias, canais de I/O, etc) entre os processos concorrentes,
Impedir a violac¸a˜o de espac¸o de memo´ria de processos concorrentes e
tentativas de acesso simultaˆneo a um mesmo recurso, controle de
acesso, seguranc¸a, etc.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 11 / 22
Histo´ria dos SOs
History of Operating Systems
Are We Forfeiting Control Over Our Digital Lives?
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 12 / 22
SO Primitivos
Caracter´ısticas
O sistema pode executar apenas uma tafera de cada vez.
Assume-se que na˜o existem riscos (Sabe De Nada, Inocente!)
Problemas
O sistema e´ lento.
Deixa ao usuario irritado e impaciente
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 13 / 22
SO Primitivos
Caracter´ısticas
O sistema pode executar apenas uma tafera de cada vez.
Assume-se que na˜o existem riscos (Sabe De Nada, Inocente!)
Problemas
O sistema e´ lento.
Deixa ao usuario irritado e impaciente
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 13 / 22
SO Primitivos
Caracter´ısticas
O sistema pode executar apenas uma tafera de cada vez.
Assume-se que na˜o existem riscos (Sabe De Nada, Inocente!)
Problemas
O sistema e´ lento.
Deixa ao usuario irritado e impaciente
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 13 / 22
SO Primitivos
Caracter´ısticas
O sistema pode executar apenas uma tafera de cada vez.
Assume-se que na˜o existem riscos (Sabe De Nada, Inocente!)
Problemas
O sistema e´ lento.
Deixa ao usuario irritado e impaciente
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 13 / 22
SO Modernos
Caracter´ısticas
Tarefas podem ser executadas concorrentemente
Problemas
Deadlock, Livelock, Underflow, Overflow, etc
Soluc¸a˜o
Preemption, Memory protection, etc
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 14 / 22
SO Modernos
Caracter´ısticas
Tarefas podem ser executadas concorrentemente
Problemas
Deadlock, Livelock, Underflow, Overflow, etc
Soluc¸a˜o
Preemption, Memory protection, etc
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 14 / 22
SO Modernos
Caracter´ısticas
Tarefas podem ser executadas concorrentemente
Problemas
Deadlock, Livelock, Underflow, Overflow, etc
Soluc¸a˜o
Preemption, Memory protection, etc
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 14 / 22
SO Modernos
Caracter´ısticas
Tarefas podem ser executadas concorrentemente
Problemas
Deadlock, Livelock, Underflow, Overflow, etc
Soluc¸a˜o
Preemption, Memory protection, etc
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 14 / 22
SO Modernos
Caracter´ısticas
Tarefas podem ser executadas concorrentemente
Problemas
Deadlock, Livelock, Underflow, Overflow, etc
Soluc¸a˜o
Preemption, Memory protection, etc
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 14 / 22
Chamada de Sistema
Uma chamada e´ programa de computador que permite a interac¸a˜o entre
User Apps e o SO.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 15 / 22
SO Modernos: Exemplo 1
Ma´quina de Autoservic¸o
Fornecera´ um produto (K) sem-
pre que o usua´rio pague antes
pelo servic¸o e o produto estiver
dispon´ıvel.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 16 / 22
SO Modernos: Exemplo 1
Eventos de Interesse
α: o usua´rio paga pelo servic¸o.
β: a ma´quina confirma o paga-
mento e fornece o produto.
Comportamento
α ≺ β K
α ≺ β ≺ α ≺ β KK
α ≺ β ≺ α ≺ β ≺ α ≺ β KKK
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 17 / 22
SO Modernos: Exemplo 2
Telefone Inteligente
Executara´ uma aplicac¸a˜o (B)
sempre que o usua´rio estiver
fisicamente apto e o aplicativo
desejado instalado.
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 18 / 22
SO Modernos: Exemplo 2
Eventos de Interesse
α: o usua´rio posiciona o dedo no
sensor biome´trico do telefone.
β: o telefone confirma a sua
identidade e desbloqueia-se.
γ: o usua´rio posiciona o dedo
no ı´coneB e executa o aplicativo.
Comportamento
α ≺ β ≺ γ B
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 19 / 22
Tarefa
Defina os seguintes conceitos e deˆ exemplos:
Deadlock
Livelock
Underflow
Overflow
Preemption
Memory Protection
Hugo J. Bravo (UFOP/ICEA) CSI437 16 de Abril de 2019 20 / 22