Fundamentos de Sistemas Operacionais

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Tecnologia em Redes de Computadores IFSULDEMINAS – Campus Inconfidentes

Prof. Kleber Rezende kleber.rezende@ifsuldeminas.edu.br

Fundamentos de Sistemas

Operacionais

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Objetivos da Disciplina

 GERAL

 A disciplina visa familiarizar o aluno com os principais subsistemas de gerência de recursos que compõem um sistema operacional.

 ESPECÍFICO

 Entender os conceitos básicos sobre arquitetura e funcionamento dos sistemas operacionais;

 Compreender o funcionamento e a interação entre componentes como: processador, memória, arquivos e dispositivos de entrada e saída.

 Compreender os conceitos de processos e threads, além dos mecanismos de comunicação e sincronização utilizados;

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Apresentação da Disciplina

Ementa

 Conceitos de processos: concorrência, regiões críticas, escalonamento.

 Conceitos de espaços de endereçamento e de gerenciamento de memória, memória virtual, paginação, segmentação.

 Sistemas de arquivos: hierarquia, proteção, organização e segurança.

 Gerenciamento de operações de entrada/saída.

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Conteúdo Programático

VISÃO GERAL

 Funções Básicas de um S.O.;

 Máquina de Camadas;

 Tipos de Sistemas Operacionais.

CONCORRÊNCIA

 Sistemas Monoprogramáveis vs. Multiprogramáveis;

 Interrupção e Exceção;

 Operações de Entrada/Saída;

 Buffering;

 Spooling;

 Reentrância.

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Conteúdo Programático

ESTRUTURA DO SISTEMA OPERACIONAL

 Introdução;

 Funções do Núcleo;

 Modos de Acesso;

 Rotinas do Sistema Operacional e System Calls;

 Chamada a Rotinas do Sistema Operacional;

 Linguagem de Comandos;

 Ativação/Desativação do Sistema;

 Arquiteturas do Núcleo.

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Conteúdo Programático

PROCESSO

 Estrutura e Estados do Processo;

 Mudanças de Estado do Processo;

 Criação e Eliminação de Processos;

 Processos CPU-bound e I/O-bound;

 Processos Foreground e Background;

 Formas de Criação de Processos;

 Processos Independentes, Subprocessos e Threads;

 Processos do Sistema Operacional;

 Sinais.

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Conteúdo Programático

THREAD

 Conceitos Básicos;

 Ambiente Monothread;

 Ambiente Multithread;

 Arquitetura e Implementação;

 Modelos de Programação.

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Conteúdo Programático

SINCRONIZAÇÃO E COMUNICAÇÃO ENTRE PROCESSOS

 Aplicações Concorrentes;

 Especificação de Concorrência em Programas;

 Problemas de Compartilhamento de Recursos;

 Exclusão Mútua e Sincronização Condicional;

 Semáforos e Monitores;

 Troca de Mensagens;

 Deadlock.

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Conteúdo Programático

GERÊNCIA DO PROCESSADOR

 Funções Básicas;

 Critérios de Escalonamento;

 Escalonamentos Não-Preemptivos e Preemptivos; First-In- First-Out (FIFO); Shortest-Job-First (SJF); Cooperativo;

Circular; por Prioridades; Circular com Prioridades; por Múltiplas Filas; por Múltiplas Filas com Realimentação;

 Política de Escalonamento em Sistemas de Tempo Compartilhado;

 Política de Escalonamento em Sistemas de Tempo Real.

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Conteúdo Programático

GERÊNCIA DE MEMÓRIA

 Funções Básicas;

 Alocação Contígua Simples;

 Técnica de Overlay;

 Alocação Particionada;

 Swapping.

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Conteúdo Programático

GERÊNCIA DE MEMÓRIA VIRTUAL

 Espaço de Endereçamento Virtual;

 Mapeamento;

 Memória Virtual por Paginação;

 Memória Virtual por Segmentação;

 Memória Virtual por Segmentação com Paginação;

 Swapping em Memória Virtual;

 Thrashing.

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Conteúdo Programático

SISTEMA DE ARQUIVOS

 Arquivos;

 Diretórios;

 Gerência de Espaço Livre em Disco;

 Gerência de Alocação de Espaço em Disco;

 Proteção de Acesso;

 Implementação de Caches.

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Conteúdo Programático

GERÊNCIA DE DISPOSITIVOS

 Subsistema de Entrada e Saída;

 Device Driver;

 Controlador de Entrada e Saída;

 Dispositivos de Entrada e Saída;

 Discos Magnéticos.

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Apresentação da Disciplina

 Procedimentos Didáticos

 Aulas teóricas expositivas em sala de aula

 quadro branco / projetor multimídia

 Aulas práticas

 Laboratórios de informática do Instituto

 Simulação

 Listas de Exercícios

 Seminário

 Avaliações (Provas)

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Apresentação da Disciplina



Avaliação

 MF1 = 0,2 * P1 + 0,25 * P2 + 0,25 * P3 + 0,2 * S + 0,1 * E

 Se MF1 >= 6,0  aprovação direta

 Se 4,0 <= MF1 < 6,0  Exame Final

 Se MF1 < 4,0  reprovação direta

 Em caso de Exame Final (EF)  MF2 = (2 * EF + MF1)/3

 Se MF2 >= 6,0  aprovado

 Senão  reprovado

MF1  Média Final sem EF MF2  Média Final com EF P1, P2, P3  Nota das provas

S  Nota de Seminário E  Nota de Exercícios EF  Nota do Exame Final

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Apresentação da Disciplina

 Fundamentos de Sistemas Operacionais

 Aulas:

 Segundas-feiras (20h50m às 22h30m)

 Quartas-feiras (20h50m às 22h30m)

Prof. Kleber M. S. Rezende kleber.rezende@ifsuldeminas.edu.br https://intranet.ifs.ifsuldeminas.edu.br/~kleber.rezende/