Sistemas Operacionais

2013-2 Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais

Aula 3

Prof: Carlos Eduardo de Carvalho Dantas

([email protected])

http://carloseduardoxp.wordpress.com

Nunca cone em um computador que voc no pode jogar pela janela. Steve Wozniak


Operaes do Sistema

Operacional

Se no existirem processos para executar,

dispositivos de I/O para servir e usurios a quem

responder, o Sistema Operacional permanecer

inativo esperando que algo acontea;

Eventos so indicados por interrupo ou exceo;

Deve ser assegurado que um erro em um programa

de usurio s cause problemas para o programa em

execuo


Operaes do Sistema

Operacional

Deve ser distinguido a execuo de cdigo do

Sistema Operacional e o cdigo definido pelo

usurio;

Kernel (bit 0) e Usurio (bit 1)


Operaes do Sistema

Operacional

Caso seja solicitado para executar uma instruo

privilegiada em modalidade de usurio, o hardware

no executar a instruo, tratando-a como ilegal e

interceptando-a para o Sistema Operacional;

O controle somente devolvido ao Sistema

Operacional em situaes de exceo, interrupo

ou chamada de Sistema (syscall);

Sistemas Operacionais antigos como o MS-DOS no

possuem modo dual;

Em casos de erros, o SO ir encerr-lo

anormalmente


Operaes do Sistema

Operacional

Os Sistemas Operacionais modernos possuem um

Timer, que configurado para interromper o

computador aps um perodo especificado;

O sistema operacional posiciona um contador, onde

cada vez que o relgio marca, o contador

decrementado, onde se atingir 0, ocorre uma

interrupo;

Ex: contador de 10 bits com relgio de 1 ms, permite

interrupes a intervalos de 1 a 1024 ms;

O SO pode tratar a interrupo como erro fatal ou dar

mais tempo ao programa.


Gerenciamento de processos

Um programa em execuo um processo;

Um processo precisa de tempo de CPU, memria,

arquivos e dispositivos de I/O para cumprir sua

tarefa;

Vrios dados de inicializao podem ser enviados a

um processo;

Todo processo possui um ou mais contadores de

programa especificando a prxima instruo a ser

executada;

Dois processos associados ao mesmo programa so

duas sequncias de execuo separadas.



Um processo com vrios threads tem mltiplos

contadores de programa, cada um apontando para a

prxima instruo a ser executada por determinada

thread;

Alguns processos so do sistema operacional e

outros dos usurios;

Todos os processos so executados

concorrentemente pela multiplexao em uma nica

CPU



O Sistema Operacional faz:

Scheduling de processos de usurio e do sistema;

Suspenso e retomada de processos;

Fornecimento de mecanismos para sincronizao de

processos;

Fornecimento de mecanismos para comunicao

entre processos.


Gerenciamento de memria

A memria principal um repositrio de dados de

acesso rpido compartilhado pela CPU e dispositivos

de I/O;

A memria principal o nico dispositivo de

armazenamento amplo que a CPU consegue

enderear e acessar diretamente;

Para um programa ser executado, ele deve ser

mapeado para endereos absolutos e carregado na

memria;

Computadores devem manter vrios programas na

memria, o que cria a necessidade do gerenciamento


Gerenciamento de memria


Controlar que partes da memria esto sendo

executadas concorrentemente e usadas por quem;

Decidir que processos (ou parte deles) e dados

devem ser transferidos para dentro e fora da

memria;

Alocar e desalocar espao na memria conforme

necessrio.


Gerenciamento do Sistema de

Arquivos

Sistemas operacionais abstraem as propriedades

fsicas dos seus dispositivos de armazenamento, e

transforma em uma unidade lgica chamada arquivo;

Um arquivo um conjunto de informaes

relacionadas definido por seu criador;

Um diretrio um arquivo, contudo seu contedo se

restringe a ponteiros para os arquivos que esto

dentro do mesmo.


Gerenciamento do Sistema de

Arquivos


Criar e apagar arquivos;

Criar e apagar diretrios para organizar arquivos;

Suportar primitivas para manipulao de arquivos e

diretrios;

Mapear arquivos para a memria secundria;

Fazer backup de arquivos em mdias de

armazenamento estveis (no-volteis)


Gerenciamento de

Armazenamento de Massa

A memria secundria deve ser backup para a

memria principal;

Grande parte dos programas so armazenados em

disco at ser carregado na memria, e usam o disco

como fonte e destino do processamento

O sistema Operacional faz:

Gerenciamento do espao livre;

Alocao de espao de armazenamento;

Scheduling de disco.


Armazenamento em Cache

Quando se precisa de uma informao especfica,

primeiro verifica se esta est em cache;

Registradores ndice fornecem um cache de alta

velocidade para a memria principal;

Pelo tamanho limitado dos caches, o gerenciamento

do cache um problema de projeto


Armazenamento em Cache

Um inteiro a ser incrementado em 1 precisa de:

Operao de I/O copiando na memria principal o

bloco de disco que o inteiro reside;

Copia o inteiro para o cache e em um registrador

interno;

O incremento realizado e volta atualizando nos

dispositivos.


Sistemas de I/O

O Sistema Operacional oculta dos usurios as

particularidades dos dispositivos de Hardware;


Um componente de gerenciamento de memria que

inclui buffer, cache e spooling;

Uma interface genrica para drivers de dispositivos;

Drivers para dispositivos de hardware especficos.

S o driver do dispositivo conhece as peculiaridades

do dispositivo especfico ao qual atribudo


Proteo e Segurana

O acesso aos dados deve ser regulado;

Proteo qualquer mecanismo de controle do

acesso de processos ou usurios aos recursos;

A segurana deve defender o sistema de ataques

internos e externos;

Sistemas modernos mantm ID de segurana, que

o ID de usurio. Esse ID associado a todos os

processos e threads do usurio


Exerccios


Referncias Bibliogrficas

[1] Fundamentos de Sistemas Operacionais: Princpios bsicos Silberschartz, Galvin, Gagne

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