Trabalho De Sistemas Operacionais

2° Seminário de Avaliação da disciplina de Sistemas Operacionais

(3ª Nota de Avaliação)

Critérios para avaliação:

O seminário será realizado em duplas escolhidas pelo professor desta disciplina. Terá nota de avaliação do conteúdo apresentado e entregue, também será avaliada a postura e clareza apresentada aos demais colegas de sala. Cada apresentação será filmada pelo professor responsável pela avaliação.

Grupo 01 – Visão Geral

Discentes: Fábio e Raquel

Grupo 02 – Conceitos de Hardware e Software

Discentes: Ivanete e Renata

Grupo 03 – Concorrência

Discentes: Bruna e Ana

Grupo 04 – Estrutura do Sistema Operacional

Discentes: Ângela e Laura

Grupo 05 – Processos

Discentes: Thábata e Claudinéia

Grupo 06 – Thead

Discentes: Cleyton e Everton

Grupo 07 – Sincronização e Comunicação entre processos

Discentes: Adriana e Leidiany

Material de apoio para a realização do Segundo Seminário

Arquitetura de Sistemas Operacionais

Capítulo 1

VISÃO GERAL

1.1 Introdução:

Sistema Operacional nada mais é do que um conjunto de instruções executadas pelo processador. Sua função é controlar o funcionamento de um computador, gerenciando a utilização e o compartilhamento dos seus diversos recursos, como processadores, memórias e dispositivos de entrada e saída.

Sem SO, usuário deveria conhecer profundamente o computador para poder interagir com ele. Implicaria em trabalho lento e com possibilidade de erros.

A diferença entre um SO e aplicações convencionais é a maneira como as rotinas são executadas em função do tempo. O SO não tem início, meio e fim como as aplicações. Dependem de eventos assíncronos. Também pode ser chamado de Programa monitor, Executivo, supervisor ou Controlador.

1.2 Funções básicas:

- Facilidade de acesso aos recursos do sistema: Usuário não precisa se preocupar como é feita a comunicação com monitores, discos, impressoras, etc. O SO é uma interface entre o usuário e os recursos do sistema. Este conceito de ambiente simulado pelo SO também é chamado de Máquina Virtual (figura 1.1)

Compiladores, linkers, bibliotecas, depuradores e outras ferramentas são utilitários que facilitam a interação do usuário com o computador.

- Compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida: Em sistemas onde diversos usuários compartilham recursos, é necessário controlar o uso concorrente destes recursos. Ex: Impressora, a impressão de um usuário não deve interferir na do outro. O SO controla estes acessos concorrentes. O compartilhamento também permite redução de custos, quando diversos usuários podem compartilhar periféricos como impressoras, discos, etc.

Dependendo do SO, podemos executar diversas tarefas ao mesmo tempo, como imprimir um documento e baixar um arquivo da Internet. E é o SO que controla estas atividades concorrentes.

Fig. 1.1 - Visão do Sistema Operacional

1.3 Máquina de níveis: Uma máquina, do ponto de vista do hardware, tem pouca utilidade. É através do software que esta máquina ganha utilidade (como armazenamento de dados, impressão, etc.) Uma operação efetuada por software pode ser implementada em hardware, bem como uma função executada pelo hardware pode ser simulada via software.

Os primeiros computadores eram programados através de fios ligados em painéis, criando grandes dificuldades e exigindo grande conhecimento da máquina.

A solução veio com o surgimento do SO, tornando a interação com o usuário mais simples, confiável e eficiente. (Figura 1.2)

Fig. 1.2 - Visão do computador pelo usuário

O computador pode ser visualizado como uma máquina de níveis ou máquina de camadas. Inicialmente vemos apenas dois níveis: hardware (nível 0) e SO (nível 1). Assim, o usuário pode enxergar a máquina como sendo apenas o SO, como se o hardware não existisse. Esta visão é chamada de máquina virtual.

Na verdade não existem apenas dois níveis, e sim tanto quantos forem necessários para adequar o usuário às suas diversas aplicações. A figura 1.3 representa a estrutura da maioria dos computadores, podendo conter mais ou menos camadas. A linguagem utilizada em cada um destes níveis é diferente, variando da mais elementar (baixo nível) à mais sofisticada (alto nível).

Fig. 1.3 - Máquina de Níveis

1.4 Tipos de Sistemas Operacionais

Os tipos de SOs e sua evolução estão diretamente relacionados com a evolução do hardware e das aplicações por ele suportadas. A figura 1.4 sintetiza os diversos tipos de SOs, cujas características, vantagens e desvantagens serão abordadas em seguida.

Fig. 1.4 - Tipos de Sistemas Operacionais

1.4.1 SOs monoprogramáveis/monotarefa

Os primeiros SOs eram voltados para a execução de um único programa. Qualquer outra aplicação deveria aguardar a aplicação concorrente terminar, para ser executada. Estes sistemas vieram a ser conhecidos como sistemas monoprogramáveis e se caracterizavam por permitir que o processador, a memória e os periféricos estejam exclusivamente dedicados à execução de um único programa.

Este tipo de SO está relacionado aos primeiros computadores da década de 60. Voltou a ser utilizado na década de 70 em estações de trabalho. Nos sistemas monotarefas, como também são conhecidos, todos recursos do sistema ficam exclusivamente dedicados a uma única tarefa.

Neste tipo de SO, o processador fica