Estruturas do Sistema Operacional

Estruturas do Sistema Operacional

 

Sumário

Serviços do Sistema Operacional

Tipos de serviços

Interface usuário-sistema operacional 4

Interpretador de comandos 4

Interface gráfica com o usuário 5

Chamadas de sistema 5

Controle de processos 5

Gerenciamento de arquivos 6

Gerenciamento de dispositivos 6

Manutenção de informações 6

Comunicações 6

Proteção 6

Programas do sistema 6

Projeto e implementação do Sistema Operacional 7

Estrutura do Sistema Operacional 8

Práticas realizadas para o desenvolvimento do seminário 10

 

Serviços do Sistema Operacional

Um sistema operacional provê um ambiente para a execução de programas. Ele fornece determinados serviços aos programas e aos usuários desses programas. Esses serviços do sistema operacional são fornecidos para a conveniência do programador, para facilitar a tarefa de programação.

Tipos de serviços

Um conjunto de serviços do sistema operacional fornece funções úteis ao usuário:

● Interface do usuário. Quase todos os sistemas operacionais possuem uma interface do usuário. Essa interface pode assumir várias formas.

● Execução de programas - O sistema operacional é o responsável pelo carregamento dos programas na memória principal da máquina, executá-los e também pelo término de sua própria execução;

● Operações de entrada/saída - Durante a sua execução, um programa pode ter necessidade de se comunicar com meios externos à máquina. Esta operação recebe o nome de entrada/saída (E/S) - input/output (I/O) e pode envolver qualquer dispositivo de E/S (monitor, teclado). Como um programa não pode executar estas operações diretamente, o sistema operacional é o responsável por fornecer meios adequados para isso;

● Manipulação de sistema de arquivos - Os usuários de uma máquina têm necessidade de realizar acessos aos arquivos pelo nome para saber se eles existem, para apagá-los ou até para renomeá-los. Um programa em execução necessita realizar a leitura ou escrita de um arquivo qualquer. O sistema operacional é o responsável por gerenciar o sistema de arquivos da máquina. Este gerenciamento inclui a alocação de espaço no dispositivo de armazenamento (disco rígido), a busca otimizada a um determinado arquivo e o armazenamento de todas as informações necessárias sobre cada arquivo.

● Detecção de erros - O sistema operacional é o responsável por detectar erros possíveis que podem comprometer a execução de qualquer programa e a segurança da máquina. Esses erros podem envolver o próprio processador, a memória principal (acesso a uma área proibida), os dispositivos de entrada/saída (falta de papel na impressora), ou até mesmo o programa do usuário (uma divisão por zero). Para cada tipo de erro, o sistema operacional tem uma ação apropriada para garantir a exatidão e a consistência do processo de execução.

● Comunicações. Existem muitas circunstâncias em que um processo precisa trocar informações com outro processo. Tal comunicação pode ocorrer entre processos que estão executando no mesmo computador ou entre processos em diferentes computadores ligados por uma rede. As comunicações podem ser implementadas por meio da memória compartilhada ou pela troca de mensagens, em que os pacotes de informações são movidos entre os processos pelo sistema operacional.

● Detecção de erro. O sistema operacional precisa estar ciente de possíveis erros. Eles podem ocorrer na CPU e no hardware da memória (como um erro de memória ou uma falta de alimentação), nos dispositivos de E/S (como um erro de paridade na fita, uma falha de conexão em uma rede ou a falta de papel na impressora) e no programa do usuário (como um estouro aritmético, uma tentativa de acessar um local de memória ilegal ou o uso de um tempo muito grande da CPU). Para cada tipo de erro, o sistema operacional deve tomar a medida apropriada para garantir a computação correta e coerente. É claro que existe variação no modo como os sistemas operacionais reagem a esses erros e os corrigem. Os recursos de depuração podem melhorar bastante a capacidade do programador de usar o sistema de modo eficiente. Outro conjunto de funções do sistema operacional existe não para ajudar o usuário, mas para garantir a operação eficiente do próprio sistema. Os sistemas com muitos usuários podem conseguir eficiência compartilhando os recursos do computador entre os usuários.

● Alocação de recursos - O sistema operacional é o responsável pela alocação dos diversos recursos em sistemas com um ou mais usuários. Tais recursos incluem a memória principal, o próprio processador (CPU), arquivos e os dispositivos de I/O. A alocação deve ser feita da forma mais eficiente possível para não prejudicar o desempenho do sistema.

● Contabilidade. Queremos registrar quais usuários utilizam quanto e que tipos de recursos do computador. Podemos usar esse registro armazenando para contabilidade (para que os usuários possam ser cobrados) ou para acumular estatísticas de uso. As estatísticas de uso podem ser uma ferramenta valiosa para pesquisadores que queiram reconfigurar o sistema, a fim de aprimorar os serviços de computação.

● Proteção e segurança - O sistema operacional é o responsável pela proteção a todo o sistema computacional. Essa proteção se torna necessária tanto em sistemas monousuários quanto em sistemas multiusuários. A única diferença é a sua complexidade. Quando vários usuários (sistema multiusuário) estão usando o sistema, a execução de um programa não pode interferir na execução de outro. Além disso, o próprio sistema operacional deve ser protegido de erros cometidos pelos usuários.A segurança do sistema contra pessoas externas também é importante. Essa segurança