4 Aula SO Tipos e Conceitos 2012 2 Pansani

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Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais

Tipos de Sistemas Operacionais

Conceitos

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• Ao longo da história da computação foram

desenvolvidos diversos tipos de SOs, devido

ao fato de que existem diversas classes de

sistemas computadorizados cujas funções e

necessidades são diferentes.

• A seguir iremos estudar um pouco dos

principais tipos de SOs.

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• Sistemas Operacionais de Computadores de

Grande porte

– São os sistemas que rodam naqueles computadores gigantes que normalmente habitam o interior de grandes salas, encontrados em centros de processamento de dados e grandes corporações.

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• Sistemas Operacionais de Computadores de

Grande porte

– Sua principal diferença para os sistemas dos computadores pessoais é a capacidade de lidar com enormes quantidades de memória, armazenamento e volume de E/S.

– Atualmente seu maior uso é como Servidores Web, de E-commerce ou de Processos internos para grandes empresas

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• Sistemas Operacionais de Servidores

– Logo abaixo vem os SOs para servidores que são destinados a computadores com grandes capacidades de processamento.

– Sua função é atender múltiplos usuários e prover recursos e serviços para os mesmos, exemplo Servidor de hospedagem

– SOs como Solaris, Linux e Windows Server

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• Sistemas Operacionais de Multiprocessadores

– Um modo comum de se obter potência computacional é conectar múltiplas CPUs em um único sistema. Sendo assim os SOs para tal fim tem características especiais para poder lidar com multiprocessadores, tais aspectos são por exemplo comunicação, conectividade e compartilhamento.

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• Sistemas Operacionais de Multiprocessadores

– Recentemente com os chips multinúcleos para computadores pessoais e notebooks, os sistemas operacionais para PCs também foram obrigados a incorporar tais funcionalidades.

– Muitos sistemas operacionais comuns são capazes de trabalhar com multinúcleos.

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• Sistemas Operacionais de Computadores

Pessoais (PCs)

– São os mais conhecidos, pois são os utilizados nos computadores que temos nas nossas residências. – Dão suporte a multiprocessadores e a

multiprogramação mas seu principal trabalho é oferecer uma boa interface para um único

usuário.

– São exemplos destes Ubuntu, Linux, Mac OS X, Windows XP, Vista e 7

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• Sistemas Operacionais de Computadores

Portáteis

– O principal representante desta categoria é o PDA (Personal Digital Assistant), ele é um pequeno computador de mão e executa um número limitado de funções como uma agenda de endereços, um bloco de anotações e um leitor de e-mails.

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• Sistemas Operacionais de Computadores

Portáteis

– Recentemente os PDAs, os Tablets e os Smartphones se “fundiram” pois é um tanto quanto complicado separar ambos, pois eles tem funções semelhantes.

– Um diferença importante entre os portáteis e os PCs é que os primeiros não tem discos de milhares de gigabytes, o que faz muita diferença.

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• Sistemas Operacionais embarcados

– São sistemas executados em computadores que controla dispositivos que geralmente nem são vistos como computadores.

– São exemplos típicos fornos de micro-ondas, aparelhos de TV, carros, aparelhos de DVD, reprodutores de MP3, etc.

– Nestes SOs os usuários não podem adicionar softwares nem alterar as características deles, sendo assim eles costumam ser mais simples.

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• Sistemas Operacionais de tempo real

– São sistemas onde o tempo é um parâmetro fundamental. Por exemplo sistemas de controle de processos industriais.

– Na linha de produção de um carro, se um dos robôs perde o tempo e não realiza sua função (soldar por exemplo) este carro estará condenado. – Sendo assim este exemplo é um sistema de

tempo real crítico

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• Sistemas Operacionais de tempo real

– Há ainda uma variação que é o sistema de tempo

real não crítico que consiste num sistema onde o

descumprimento do prazo não é desejável mas é aceitável.

– Exemplo um sistema de transmissão de TV

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• Revisando os tipos de Sistemas Operacionais:

– SOs de Computadores de Grande porte – SOs de Servidores

– SOs de Multiprocessadores

– SOs de Computadores Pessoais (PCs) – SOs de Computadores Portáteis

– SOs embarcados – SOs de tempo real

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CONCEITOS SOBRE SISTEMAS

OPERACIONAIS

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• Todos os tipos SOs estudados até aqui

possuem certos conceitos e abstrações

básicos e em comum que são fundamentais

para o entendimento de um SO.

• A seguir veremos uma breve introdução sobre

alguns destes conceitos.

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• Gerência de Processos

– Um processo é um programa em execução, uma unidade ativa.

– Um processador de textos (Word) executado por um usuário é um processo.

– Um processo precisa de recursos, tempo de CPU, memória, arquivos, dispositivos de E/S para realizar usa tarefa

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• Gerência de Processos

– Ele pode ser composta por uma ou mais threads. – O processo é a unidade de trabalho de um

sistema.

– O sistema operacional é uma coleção de processos (que executam código de sistema)

– Muitos processos podem ser executados ao mesmo tempo por meio da multiplexação de recursos

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• Gerência de Processos

– O Sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades de gerência de processos:

• Criar e remover;

• Suspender e retomar;

• Prover mecanismos para o sincronismo; • Prover mecanismo para a comunicação;

• Prover mecanismos para o tratamento de deadlock

Conceitos

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• Gerência de Memória

– A memória principal (RAM) é um conjunto de bytes, um repositório de dados rapidamente acessíveis compartilhados pela CPU e dispositivos E/S.

– A memória é o único grande dispositivos que a CPU consegue endereçar, pois para ler do HD por exemplo é preciso que os dados sejam transferidos para a memória antes.

– Da mesma forma para que a CPU consiga executar um programa (processo) ele tem de estar na memória.

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• Gerência de Memória

– O Sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades relacionadas a memória:

• Registrar quais partes da memória estão sendo usadas atualmente e por quem.

• Decidir quais processos (ou parte deles) e dados devem ser colocados e retirados da memória

• Alocar e desalocar espaço de memória conforme a necessidade.

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• Gerência de Sistemas de Arquivos

– É um dos comportamentos mais visíveis no sistema operacional. O computador pode armazenar informações em vários meios físicos diferentes (discos magnéticos, discos ópticos, fitas, memórias flash) cada um com suas características próprias.

– Um arquivo é uma coleção de informações relacionadas bem definidas, eles podem ser numéricos, alfanuméricos ou binários.

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• Gerência de Sistemas de Arquivos

– Sendo assim é papel do SO prover uma estrutura de organização do armazenamento destes arquivos (pastas) e também controlar quem e de qual maneira (leitura, escrita) acessa estes arquivos.

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• Gerência de Sistemas de Arquivos

– O Sistema Operacional é responsável pelas seguintes atividades relacionadas à gerências de arquivos:

• Criação e remoção;

• Criação e remoção de diretórios para organização;

• Suporte a primitivas para manipulação de arquivos e diretórios;

• Mapeamento de arquivos em armazenamento secundário;

• Backup (cópia de reserva) de arquivos em meios de armazenamento estáveis (não voláteis)

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• Gerência de Armazenamento em Massa

– Como visto os processos e dados que estão sendo utilizados num determinado instante residem na memória principal, mas essa memória não é estável, ou seja ela perde todos os dados assim que a energia é desligada. Sendo assim é necessário um meio de armazenamento estável. – Este armazenamento é na grande maioria das

vezes representado por um disco magnético (HD)

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• Gerência de Armazenamento em Massa

– Então um papel de crucial importância do SO é a gerência correta do armazenamento.

– Como este armazenamento é acessado muitas vezes outro ponto importante é que ele seja usado de forma eficiente caso contrário o desempenho geral de um computador pode ser largamente afetado.

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• Gerência de Armazenamento em Massa

– Então um papel de crucial importância do SO é a gerência correta do armazenamento.

– Como este armazenamento é acessado muitas vezes outro ponto importante é que ele seja usado de forma eficiente caso contrário o desempenho geral de um computador pode ser largamente afetado.

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• Gerência de Armazenamento em Massa

– O Sistema Operacional é responsável pelas seguintes atividades relacionadas ao gerenciamento de disco:

• Gerencia de espaço livre

• Alocação de armazenamento • Escalonamento de disco

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• Gerência dos Sistemas de E/S

– Uma outra finalidade do SO é ocultar do usuário as peculiaridades dos dispositivos de hardware.

– Sendo assim o mecanismo do SO responsável por gerenciar E/S é composto por alguns componentes:

• Um componente de gerência de memória que inclui o uso de buffers, caches e spools

• Uma interface genérica controladora de dispositivos • Drivers para dispositivos de hardwares específicos

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• Resumindo o SO é responsável por prover as

seguintes funcionalidades :

– Gerência de Processos – Gerência de Memória

– Gerência de Sistemas de Arquivos

– Gerência de Armazenamento em Massa – Gerência dos Sistemas de E/S