Sistemas Operacionais - Introdução e Conteúdo

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Profa. Renata Caceres
renata.caceres@docente.unip.br
Sistemas Operacionais
Apresentação da disciplina. Introdução a sistemas operacionais.
Contrato Didático:
 Disciplina:
 Fundamentos de Sistemas Operacionais
 Período:
 2020/02
 Presença:
Quinta-feira:
CARGA HORÁRIA SEMANAL: 03 horas/aula 
 CARGA HORÁRIA SEMESTRAL: 60 horas 
Ementa:
➢ A evolução dos Sistemas Operacionais. 
➢ Gerenciamento de processos. 
➢ Gerenciamento de memória (hierarquia de 
memória, modos de endereçamento, estruturas de 
controle, memória virtual). 
➢ Gerenciamento de arquivos. 
➢ Gerenciamento de entrada e saída.
Ementa - Objetivos Gerais:
1. Fornecer os conceitos necessários para a 
compreensão do funcionamento dos sistemas 
operacionais. 
2. Compreender as funções do sistema operacional 
dentro de um sistema computacional. 
3. Despertar uma visão crítica sobre os requisitos de 
confiabilidade, segurança e desempenho 
envolvidos no Sistema Operacional 
Ementa - Objetivos Específicos:
1. Fornecer conhecimentos teóricos sobre políticas, 
estruturas e técnicas de operação de sistemas 
computacionais. 
2. Capacitar o aluno na avaliação e determinação de 
sistemas operacionais em aplicações específicas 
visando os requisitos de funcionalidade e 
aplicabilidade prática. 
3. Compreender as necessidades e os mecanismos 
utilizados pelo sistema operacional para prover 
segurança para o sistema computacional. 
Competências:
1. Analisar as arquiteturas de sistemas operacionais, 
identificando as vantagens e desvantagens de cada 
opção apresentada.
2. Reconhecer as funções dos sistemas operacionais, 
utilizando suas ferramentas e recursos em 
atividades de configuração, manipulação de 
arquivos e segurança.
3. Selecionar o sistema operacional de acordo com as 
necessidades do usuário.
Ementa - Conteúdo Programático:
1. Introdução:
Conceituação e tipos de Sistemas Operacionais 
Componentes do Sistema Operacional 
Evolução dos sistemas operacionais 
Conceitos básicos sobre processos, memória e arquivos 
Sistemas monotarefa, multitarefa, multiusuário 
Chamadas ao sistema 
Sistemas com compartilhamento de tempo 
Sistemas distribuídos 
Sistemas de tempo real 
Bootstrap
Coerência e consistência 
Conteúdo Programático:
2. Gerenciamento de Processos: 
Conceituação de processos 
Condições de corrida e regiões críticas 
Concorrência e sincronização 
Monitores e semáforos 
Comunicação interprocessos
Escalonamento de processos 
3 - Gerenciamento do processador: 
Introdução 
Critérios e tipos de escalonamento 
Escalonamento com múltiplos processadores 
Conteúdo Programático:
4. Gerenciamento de memória:
Conceituação 
Swapping 
Memória virtual 
Segmentação 
5. Sistemas de Arquivo: 
Conceituação 
Diretórios 
Métodos de acesso 
Compartilhamento 
Implementação 
Métodos de alocação e gerenciamento de espaço 
Segurança 
Conteúdo Programático:
6. Gerenciamento de Entrada e Saída:
Visão geral 
Dispositivos 
Hardware e Software de entrada e saída 
Bibliografia:
 Básica: 
 MACHADO, Francis Berenger; MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de Sistemas 
Operacionais. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
 SILBERSCHATZ, Abraham; GALVIN, Peter Baer; GAGNE, Greg. Fundamentos 
de sistemas operacionais. 9. ed. São Paulo: LTC, 2015.
 TANENBAUM, Andrew S.; BOS, Hebert. Sistemas operacionais modernos. 4. 
ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016.
 Complementar: 
 ALVES, W.P Sistemas Operacionais. São Paulo: Érica, 2014.
 DENARDIN, G. W.; BARRIQUELLO, C. H. Sistemas operacionais de tempo real 
e sua aplicação em sistemas embarcados; São Paulo: Blucher, 2019.
 MACHADO, F. B.; MAIA, L. P. Fundamentos de sistemas operacionais. Rio de 
Janeiro: LTC, 2011.
 OLIVEIRA, Romulo Silva de; CARISSIMI, Alexandre da Silva; TOSCANI, Simão 
Sirineo. Sistemas operacionais. 4 ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.
 SILBERSCHATZ, Abraham. Fundamentos de sistemas operacionais : 
princípios básicos. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
Orientações:
1. Datas das Provas:
NP1 – 02/04
NP2 – 28/05
Sub – 04/06
)
MP = (NP1 x 4 + PIM x 2 + NP2 x 4) / 10
NP = Prova (valendo 8,0) + Exercícios (valendo 2,0
12
Orientações:
2. Trabalho: Valendo nota (0,5 ponto na média da NP2) e Horas Complementares (8 
horas) 
Tema: Visão Geral da Segmentação (Memória)
a. Deverá ser feito no formulário padrão de Atividade complementar.
b. Deverá ser manuscrito.
c. Deverá ter anexado cópia do comprovante da biblioteca de retirada de livro 
(qualquer um dos livros da ementa).
d. O conteúdo deverá ser explicado no máximo em 2 páginas, contendo 
significado e principais características.
e. Deverá ser entregue no dia da NP1.
3. Exercícios Disciplinas On-Line, conhecidos por EDs:
a. Fazer exercícios de sua escolha (SOMENTE 10) – de preferência do módulo de 
Estudos Disciplinares.
b. Recomendação: Fazer 5 deles até o dia da NP1 e os outros 5 até o dia da NP2
Conceito:
O que é um Sistema Operacional (SO)?
Na década de 1960 a definição de um sistema operacional 
como o software que controla o hardware estava de acordo 
com aquela realidade, contudo, desde aquela época, o 
panorama dos sistemas de computador evoluíram.
Hoje o hardware executa uma grande variedade de aplicações 
de software, muitas vezes concorrentemente. Por isso se não 
forem cuidadosamente programadas poderão interferir umas 
nas outras.
Essa necessidade resultou na existência de uma camada de 
software, denominada Sistema Operacional, que separa as 
aplicações do hardware que elas acessam e fornece serviços 
que permitem que cada aplicação seja executada com 
segurança e efetivamente.
Conceito:
O que é um Sistema Operacional? (cont.)
Sistema Operacional é um software que habilita as aplicações 
de interagir com o hardware de um computador. 
O software que contém os componentes centrais do sistema 
operacional é denominado núcleo.
Máquina de níveis
Conceito:
O que é um Sistema Operacional? (cont.)
Mas antes de tudo o sistema operacional é um gerenciador de 
recursos – gerenciam hardwares como processadores, 
memórias, dispositivos de entrada/saída e dispositivos de 
comunicação bem como gerenciam aplicações e outras formas 
de software, que não são objetos físicos. 
Ao ligar o computador, um usuário comum tem a impressão que o primeiro software
(programa) executado é o sistema operacional, mas isso não é verdade. 
O hardware , que é formado por componentes eletrônicos, circuitos integrados e 
placas, que se comunicam por meio de barramentos, sofre uma checagem geral pelo 
BIOS (Sistema Básico de Entrada /Saída), este sim o primeiro software executado. 
Se não houver nenhum problema com os diversos dispositivos, o processo de 
inicialização do computador poderá continuar e o segundo software, denominado 
bootstrap, será executado. 
A função do bootstrap, além de atualizar alguns registradores, é permitir ao usuário a 
seleção do sistema operacional que deverá ser executado/carregado pelo 
computador. Nos computadores com um único sistema operacional, o bootstrap e o 
BIOS passam despercebidos. 
Porém, no caso de termos mais de um, podemos imaginar um computador que tenha 
instalado os sistemas operacionais Windows XP, Windows 7, Linux e Solaris, após a 
checagem do hardware pelo BIOS, o GRUB (bootstrap do Linux) apresenta uma 
interface com uma lista com todos os sistemas operacionais disponíveis. Após a 
seleção pelo usuário, o sistema operacional será executado/carregado. Apesar de
ser somente o terceiro software a ser executado/carregado no computador, o sistema 
operacional tem sua importância. 
Sendo a função do sistema operacional a de Gerenciar todos os recursos do sistema 
computacional e esconder do usuário a complexidade do hardware, funcionando 
como um intermediário entre o usuário e o computador, oferecendo um conjunto mais 
conveniente de instruções.
Função de um Sistema Operacional:
Resumindo:
✓ Sistema Operacional é um conjunto de 
programas que se situa entre os softwares 
aplicativos e o hardware.✓ Um SO gerencia recursos deste hardware 
(CPU, memória, periféricos etc.). 
✓ Um SO fornece uma interface para o usuário 
interagir com o sistema. 
✓ Um SO provê e executa serviços para 
programas aplicativos. 
Sistema Operacional - SO
Aplicação atuando diretamente com os 
dispositivos:
Nessa figura, temos na realidade
dois mundos completamente distintos e 
uma via chamada sistema operacional que 
interliga esses dois mundos; 
para o mundo lógico, o mundo físico é 
uma abstração, e, para o mundo físico,
o mundo dos programas que fazem 
interface com os usuários é uma entidade 
completamente desconhecida.
Sistema Operacional - SO
Aplicação atuando através de um 
SO:
Nessa figura, que representa como 
os sistemas operacionais típicos 
interagem servindo de conexão entre 
o hardware e os aplicativos. 
Neste modelo, o desenvolvedor 
manda a impressão para uma 
entidade lógica que representa uma 
impressora e cabe ao sistema 
operacional encaminhar para a 
impressora física os dados a serem 
impressos.
Sistema Operacional - SO
Aplicação atuando através de um SO:
Dessa forma, o sistema operacional deve definir interfaces 
abstratas para os recursos do hardware, visando a atender os 
objetivos como:
• Simplificar a construção de programas aplicativos.
• Tornar os aplicativos independentes do hardware o que 
permite que ambos evoluam de forma autônoma.
• Definir interfaces de acesso homogêneas para dispositivos 
com tecnologias distintas. O sistema operacional permite aos 
aplicativos usar a mesma interface para dispositivos diversos. 
No exemplo demonstrado na Figura anterior, os aplicativos 
podem produzir uma impressão sem precisar se preocupar com 
o modelo e a compatibilidade com a impressora e, se ela está 
ou não ocupada.