Resumo SO

O que é um Sistema Operacional?

Programa especial que atua de forma intermediária entre um usuário e os componentes de um computador.

Quais os objetivos de um SO?

Possibilitar o uso eficiente e controlado dos diversos componentes de hardware do computador.

Implementar políticas e estruturas de software de modo a assegurar um melhor desempenho do sistema de computação como um todo.

Disponibilizar os recursos do sistema de forma simples e transparente.

Gerenciar de forma eficiente a utilização dos recursos.

Garantir a integridade e a segurança dos dados armazenados e processados no sistema, além dos seus recursos físicos.

Proporcionar uma interface adequada para os usuários utilizarem os recursos do sistema.

Características desejadas

Concorrência: Existência de várias atividades ocorrendo paralelamente.

Compartilhamento:   Uso coordenado de recursos de Hardware e Software no tempo e no espaço.

Armazenamento de dados: Capacidade de armazenamento a longo prazo.

Não determinismo: Atendimento de eventos que podem ocorrer de forma imprevisível.

Eficiência: Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade da CPU e alta taxa de processamento.

Confiabilidade: Pouca incidência de falhas e exatidão dos dados computados.

Manutenabilidade: Facilidade de correção ou incorporação de novas características.

Pequena dimensão: Simplicidade e baixa ocupação da memória.

Organização

Núcleo: Responsável pela gerência do processador, tratamento de interrupções, comunicação e sincronização entre processos.

Gerenciador de Memória: Responsável pelo controle e alocação de memória aos processos ativos.

Gerenciador de E/S: Responsável pelo controle e execução de operações de E/S e otimização do uso dos periféricos. Responsável pela interface de interação com o usuário.

Sistema de Arquivos: Responsável pelo acesso e integridade dos dados residentes na memória secundária.

Processador de Comandos / Interface com o Usuário: Responsável pela interface de interação com o usuário.

SYSTEM CALLS (Chamadas de Sistema)

Mecanismo de proteção ao núcleo do sistema e de acesso aos seus serviços.

O usuário (ou aplicação), quando deseja solicitar algum serviço do sistema, realiza uma chamada a uma de suas rotinas (ou serviços) através da system calls (chamadas ao sistema).

Tipos: controle de processo, gerência de arquivos, gerência de dispositivos, manutenção de informações, comunicação.

SO roda em Modo kernel, supervisor ou núcleo →protege o hardware da ação direta do usuário. Os demais programas rodam em modo usuário e fazem chamadas ao kernel para terem acesso aos dispositivos.

Sistema Operacional Monolítico: Designa o modelo em que o sistema operacional é codificado por via de uma coleção de procedimentos, onde é permitido a qualquer um deles em qualquer parte do programa "chamar" outro procedimento. É um sistema que não possui uma estruturação bem definida, ele é escrito como um conjunto de procedimentos, cada um deles e livre para chamar outro sempre que necessário. Os parâmetros de cada processo devem ser bem definidos assim como o seu resultado, permitindo que qualquer um dos processos aproveite o resultado de algum outro. Não há nenhuma possibilidade de aplicar restrições quanto ao acesso de informações, cada processo pode ser visto por todos os outros. Nos sistemas monolíticos existe um mínimo de estruturação. Grande desempenho; Uma falha pode paralisar todo o núcleo. O sistema pode parar por causa de um erro; As interfaces e níveis de funcionalidade não são bem separados nem estão unificados; O excesso de liberdade torna o sistema vulnerável; Ex: Linux e FreeBSD.

Sistema operacional em Camadas: Divide o sistema operacional em sistemas sobrepostos. Cada módulo oferece um conjunto de funções que pode ser usado por outros módulos. A vantagem da estruturação em camadas é isolar o sistema operacional, facilitando sua alteração e depuração, além de criar uma hierarquia de níveis de modos, protegendo as camadas mais internas. O empilhamento de várias camadas de software faz com que cada pedido de uma aplicação demore mais tempo para chegar até o dispositivo periférico ou recurso a ser acessado, prejudicando o desempenho do sistema.

Sistema em Camadas (Anéis): Anéis mais internos são mais privilegiados que os externos; Procedimentos de anéis externos executavam chamadas de sistema para utilizar os serviços dos anéis internos; Proteção dos segmentos de memória.

Sistema micro-núcleo: A ideia básica por trás do projeto do micronúcleo é alcançar alta confiabilidade por meio da divisão