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Vilmar Santos Nepomuceno

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Roteiro Introduo Histrico dos Sistemas Operacionais Kernel Processos e Seu Ciclo de Vida Entrada e Sada Gerncia de Memria Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Introduo O que se espera de um sistema computacional? Execuo de programas de usurio Permitir a soluo de problemas O sistema operacional um programa colocado entre os programas de usurio e o hardware do computador de forma a atingir esses objetivos Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Componentes de um sistema computacional Hardware CPU, Memria, Recursos de entrada e sada. Sistema Operacional Controla o uso do hardware Programas aplicativos e de sistema Definem como os recursos de hardware so empregados na soluo de um problema Usurios Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Componentes de um sistema computacional Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Sistema Operacional Conceitos: programa que controla a execuo de programas aplicativos Interface entre aplicativos e hardware Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Sistemas Operacionais Objetivos: Tornar mais CONVENIENTE o uso de um computador Tornar mais EFICIENTE a utilizao de um computador Criar novos aplicativos com independncia do hardware Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Sistemas Operacionais Intefarces entre usurios e computador Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Primrdios Sistema Operacional Inexistente Usurio o programador e operador da mquina Evoluo foi motivada por: Melhor utilizao de recursos Avanos Tecnolgicos Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Sistemas em lote Batch Introduo de operadores profissionais Job Programa a ser compilado e executado Jobs so realizados em lote Passagem entre Jobs continua sendo manual Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Monitor residente Evoluo Sequenciamento automtico de Jobs Sistema operacional rudimentar Execuo de um programa por vez Perda de tempo de E/S Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Multiprogramao Manter mais de um programa em execuo simultaneamente. Inovaes de hardware: Interrupes Sinalizao de eventos Discos magnticos Acesso aleatrio a diferentes Jobs no disco Melhor desempenho em acessos de leitura e escrita Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Sistemas Monousurio Projetados para suportar um usurio Ex.: MS-DOS, Windows 3.x,... Sistemas Multiusurio Projetados para suportar vrios usurios Ex.: Unix, Windows NT (2000),... Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Sistema Monotarefa Capazes de executar apenas uma tarefa por vez Ex.: MS-DOS Sistema Multitarefa Capazes de executar vrias tarefas simultaneamente Windows, Linux,... Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Sistemas Distribudos Distribuir a execuo das tarefas por vrios computadores Deve ser feito e forma transparente para o usurio do sistema Sistemas Paralelos Distribuir as tarefas por vrios processadores Compartilham recursos de um mesmo computador - Memria Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Histrico Sistemas de Tempo Real Empregado para sistemas que devem responder dentro de um determinado intervalo de tempo Dois tipos: Hard real time Tarefas crticas so completadas dentro de um intervalo de tempo. Soft real time Tarefas crticas possuem mais prioridades que outras. Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Kernel Ncleo do Sistema operacional Responsvel por realizar as chamadas de sistema O Kernel composto por mdulos, que so carregados a medida que os programas utilitrios precisam. Ex.: Mdulo grfico, Rede, Teclado,... Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Processos O que um programa? O que um processo? Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Processos Um programa pode ter vrias instncias em execuo Mesmo cdigo, porm dados e momentos de execuo diferentes. Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Ciclo de vida de um processo Executando Apto Bloqueado Criao Destruio Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Ciclo de vida Criao Momento inicial pr-execuo Programa carregado na memria Apto Aps a criao do processo ele se torna apto a entrar em execuo Execuo Programa entra em execuo, ocupando o processador Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Ciclo de vida Bloqueado Processo a espera de uma chamada de entrada/sada CPU mais rpido que chamadas de entrada/sada Destruio O processo trmina sua execuo Sada por Erro Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada O que um perifrico? Dispositivo conectado ao computador possibilitando sua comunicao com o mundo externo. Conectados atravs de uma INTERFACE de hardware Interfaces se conectam com o computador atravs do Barramento Processador dedicado controladores (Device Drivers) Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada Tipos de interface de comunicao Interface Serial Apenas uma linha de transferncia de dados bit a bit Interface Paralela Mais de uma linha para transferncia de dados Ex.: n*8bits Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada O que so controladores (Device Drivers)? Conjunto de estruturas de dados que controlam um ou mais dispositivos interagindo com o Kernel via uma interface bem definida. Como controladores e sistema operacional conversam? Recebem ordens do processador Fornecem os estados das operaes de entrada e sada Leitura e Escrita dos dados para o perifrico Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada Programada Toda iterao entre processador e controlador responsabilidade do programador Desvantagem Desperdcio de tempo do processador para verificar continuamente o estado de uma operao de entrada e sada Orientada a Interrupo Quando a operao de entrada e sada trmina o processador avisado No h desperdcio de processamento Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Entrada e Sada Gerenciamento de entrada e sada: Problema: Entrada e sada extremamente lenta se comparada com a velocidade de processamento Objetivo: Tornar o processo mais eficiente Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Qualquer SO possui gerncia de memria Monotarefa Gerncia Simples Multitarefa Complexa Sistemas de memria Memria Principal Acessada pela CPU Memria Secundria Discos Programas armazenados em discos Executar trazer da memria secundria para principal Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Memria Lgica Acessada pelo processo Endereos lgicos Memria Fsica Circuitos integrados Posio real na memria Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Endereo Lgico X Endereo Fsico Lgico: Gerados pela CPU Fsico: Endereos na memria RAM Programas enxergam apenas endereos lgicos Endereos lgicos so transformados para endereo fsico durante a execuo do processo Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria MMU Memory Management Unit Hardware que faz o mapeamento entre endereo lgico e endereo fsico. Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria MMU Exemplos: Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Um programa deve ser transformado em processo para ser executado Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Mecanismos para alocao de memria Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Alocao Contgua Simples Sistemas mais simples Memria Pricipal dividida Sistema Operacional Processo do usurio Usurio tem controle total da memria Problema de violao de acesso Ex.: DOS Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Alocao Contgua Particionada Existncia de multiplas parties Diviso da memria em blocos Cada Partio => Um processo Parties Fixas Variveis Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Memria Alocao Contgua Particionada O SO responsvel pelo controle das parties Parties alocadas Parties Livres Tamanho das Parties Orientao a Objetos Vilmar Santos

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Perguntas Orientao a Objetos Vilmar Santos

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