SO-01 Introdução aos Sistemas Operacionais

 Programa do Curso
 Bibliograﬁa
 Funções do SO
 Componentes do Sistema
 System Calls

Eduardo Nicola F Zagari
2
Sistemas Operacionais

 Gerência de Processos: compartilhamento de recursos,
comunicação e sincronização entre processos e algoritmos de
escalonamento.
 Gerência de memória: alocação, proteção, memória virtual,
paginação e segmentação.
 Sistemas de Arquivos.
 Camada de Entrada e Saída.
 Laboratório: Estudos de Casos

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 F. Machado; L. Maia - “Arquitetura de Sistemas Operacionais”,
LTC, 3a Edição, 2002
 G. Gagne, A. Silberschatz; P. Galvin - ”Sistemas Operacionais –
com Java" - Campus, 2004
 A. Tanenbaum - “Sistemas Operacionais Modernos”, Pearson
Brasil, 2003
 A. Tanenbaum; A. Woodhull - “Sistemas Operacionais: Projeto e
Implementação”, Bookman, 2a edição, 2000

4

 Um SO é uma “interface” entre o hardware e os processos, que
o usuário desenvolve, ou mesmo entre o hardware e o usuário
 Um SO objetiva a utilização conveniente e eﬁciente dos recursos
da máquina

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 Função de apresentar ao usuário uma máquina com
características:
 Facilidade de Operação
 Interface de programação mais amigável
– Escrita em disco ﬂexível
 Extensão das Capacidades da Máquina
 Múltiplos usuários e sistemas de proteção de acesso

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 Função de controlar (ou gerenciar) a utilização de
todos os recursos fornecidos pelo hardware e a sua
distribuição entre os diversos programas que
competem por ele de forma a garantir:
 a execução correta dos diversos programas
 alta eﬁciência na utilização dos recursos

 Dentro deste ponto de vista, então, ao S.O. compete:
 cuidar de quem está usando que recurso,
 aceitar (ordenadamente) requisições de um dado recurso,
 realizar a contagem de utilização de recursos,
 mediar conﬂitos nos pedidos de recursos por vários programas.

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 Gerência de Processos
 Gerência da Memória Principal
 Gerência de Arquivos
 Gerência do Sistema de I/O
 Gerência de Armazenamento Secundário
 Rede
 Sistema de Proteção
 Sistema Interpretador de Comandos

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 Um processo é um programa em execução
 Um processo necessita de certos recursos, incluindo tempo
de CPU, memória, arquivos e dispositivos de I/O para
realizar sua tarefa
 O sistema operacional é responsável pelas seguintes
atividades em relação à gerência de processos:
 Criar e excluir processos
 Suspender e retomar processos
 Fornecer mecanismos para:
 Sincronização de processos
 Comunicação de processos

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 A Memória é um grande vetor de bytes ou palavras
(words), cada um com seu próprio endereço
 É um repositório de dados rapidamente acessíveis
compartilhados pela CPU e pelos dispositivos de I/O
atividades em relação à gerência de memória:
 Manter registro de quais partes da memória que estão
sendo usados no momento e por quem
 Decidir que processos deverão ser carregados na memória
quando houver espaço disponível
 Alocar e desalocar espaço na memória, conforme
necessário

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 Um arquivo é uma coleção de informações relacionadas
deﬁnidas por seu criador
 Normalmente, arquivos representam programas (fonte e objeto) e
dados
 O sistema operacional é responsável pelas seguintes atividades
em relação à gerência de arquivos:
 Criar e excluir arquivos
 Criar e excluir diretórios
 Fornecer suporte a primitivas para manipular arquivos e diretórios
 Mapear arquivos no armazenamento secundário
 Fazer backup de arquivos em meios de armazenamento estáveis
(não-voláteis)

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 O sistema de I/O consiste de:
 Um componente de gerência de memória que inclui buffering,
armazenamento em cache e spooling
 Uma interface geral de driver de dispositivo
 Drivers para dispositivos de hardware especíﬁcos

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 Como a memória principal (armazenamento primário) é
volátil e pequena demais para acomodar todos os dados
e programas permanentemente, o sistema de
computação deve fornecer armazenamento secundário
para dar suporte à memória principal
 A maioria dos sistemas de computação modernos usam
discos como o principal meio de armazenamento on-line,
para programas e para dados
atividades em relação à gerência de disco:
 Gerência de espaço livre
 Alocação de espaço (armazenamento)
 Escalonamento de disco

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 Um sistema distribuído é uma coleção de processadores que
não compartilham memória ou um clock
 Cada processador tem sua própria memória local
 Os processadores no sistema são conectados através de uma
rede de comunicação
 A comunicação se faz usando-se um protocolo
 Um sistema distribuído fornece ao usuário acesso a vários
recursos do sistema
 Acesso a recursos compartilhados permite:
 Maior velocidade de computação
 Aumento da disponibilidade de dados
 Melhor conﬁabilidade

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 Proteção se refere a um mecanismo para controle de acesso de
programas, processos ou usuários aos recursos do sistema de
computação
 O mecanismo de proteção deve:
 Distinguir entre uso autorizado e não-autorizado
 Especiﬁcar os controles a serem impostos
 Fornecer meios para o cumprimento dos controles

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 Muitos comandos são dados ao sistema operacional através de
instruções de controle que lidam com:
 Criação e gerência de processos
 Tratamento de I/O
 Gerência de armazenamento secundário
 Gerência de memória principal
 Acesso ao sistema de arquivos
 Proteção
 Rede

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 O programa que lê e interpreta instruções de controle é chamado
de:

 Interpretador de linha de comando
 shell (no UNIX)

Sua função é obter e executar a próxima instrução de comando

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 System calls (ou Chamadas de Sistema) fornecem a interface
entre um programa em execução e o sistema operacional
 Normalmente disponível como instruções em linguagens de
montagem
 Linguagen deﬁnidas para substituir linguagens de montagem para
programação de sistemas permitem as chamadas de sistema
serem feitas diretamente (p.ex., C, C++)
 Três métodos são usados para se passar parâmetros entre um
programa em execução e o sistema operacional
 Passagem de parâmetros em registradores
 Armazenamento de parâmetros em uma tabela dentro da memória
e o endereço da tabela é passado como um parâmetro dentro do
registrador
 Push (armazenamento) de parâmetros na pilha pelo programa e
pop (recuperação) da pilha pelo sistema operacional

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19

 Controle de processo
 Gerenciamento de arquivos
 Gerenciamento de dispositivos
 Manutenção de informação
 Comunicações

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