Arquitetura de Sistemas Operacionais
Capítulo 1
Funções Básicas
servir de interface entre usuário e os recursos disponíveis no sist.computacional;
Facilidade de acesso aos recursos dos sistema;
compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida;
Máquina de níveis
A aplicação do usuário interage com nível 1 como se não existisse o nível 0-> essa visão modular é chamada de maquina virtual
Máquina Virtual
Nível 1: Sistema Operacional
Nível 0: Hardware
Microprogramação: roda na memória do processador e não na RAM (nível de hardware)
Tipos de Sistemas
Sistemas monoprogramáveis/monotarefa
Os sistemas monoprogramáveis se caracterizam por permitir que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados à execução de um único programa por vez
Monousuário
Sistemas multiprogramáveis/multitarefa
Os sistemas multiprogramáveis ou multitarefa são uma evolução dos sistemas monoprogramáveis. Nesse tipo de sistema, os recursos computacionais são compartilhados entre os diversos usuários e aplicações. Enquanto em sistemas monoprogramáveis existe apenas um programa utilizando os recusrsos disponíveis, nos multiprogramáveis várias aplicações compartilham esses mesmo recursos.
Monousuário
Multiusuário
Sistemas Batch #
SIstemas Batch
Processamento de Jobs: Os programas também chamados de Jobs, eram submetidos para execução através de cartões perfurados e armazenados em disco ou fita, onde guardavam ser processados.
Sistemas de Tempo Compartilhado
uso time slice ou quantum, geralmente permitem interação do usuário com o sistema por meio de teclado, video, mouse…, possuem linguagem de controle para o usuário se comunicar com o S.O. (tambem conhecidos como on-line) ex. Aplicações comerciais – oferece compartilhamento de recursos do sistema
Sistemas de Tempo Real
não existe a ideia de fatia do tempo (prioridades)
Monitoramento de usinas
Controle de tráfego aéreo
Sistemas de Múltiplos Processadores
Time Slice ou Quantum
Tempo dado para cada processo/job cerca de 100ms
Duas ou mais cpus interligadas
Vários programas sendo executados ao mesmo tempo ou um programa subdividido em partes para serem executados simultaneamente em mais de um processador
Processamento de Jobs: Os programas também chamados de Jobs, eram submetidos para execução através de cartões perfurados e armazenados em disco ou fita, onde guardavam ser processados.
Escabilidade
Disponibilidade
Balanceamento de carga
capacidade de ampliar poder computacional do sistema apenas adicionando novos processadores
possibilidade de distribuir o processamento entre os diversos processadores
Sistemas Fortemente Acoplados
conhecidos como multiprocessadores
compartilham uma única memória
um único SO
Divisão
NUMA
SMP
tempo de acesso uniforme à MP pelos diversos processadores
apresenta diversos conjuntos reunindo processadores e MP, sendo cada conjunto conectado aos outros por uma rede de interconexão.
Tempo de acesso a memória pelos processadores varia em função da localização física
Virtualização de máquinas
fisicamente 1 memória e um ou vários processadores
Sistemas Fracamente Acoplados
conhecidos como multicomputadores
cada sistema tem seu próprio SO e gerencia seus próprios recursos
cada sistema pode possuir um ou mais processadores
Divisão
Sistemas Operacionais de Rede (SOR)
Sistemas Distribuídos
permite que uma aplicação seja dividida em partes e processada cada parte em um host diferente.
Ex: clusters
permitem que um host compartilhe seus recursos, como uma impressora ou diretório, com os demais hosts da rede
Ex: redes locais
uma estação pode oferecer serviços de arquivos e impressão para as demais estações da rede, dentre outros serviços.
Jobs ou processo
é tudo aquilo que gera condição para a execução de um programa
Endereço de armazenamento
informação de software
O processo monopoliza a máquina e tudo o que estiver nela. Não possui interação com usuário
Interação com o usuário
capacidade de manter o sistema em operação mesmo em casos de falhas
se um dos processadores falhar, os demais podem assumir suas funções
Capítulo 2
Hardware
Compõe a parte física do computador
Processador
Unidade de Controle
Gerencia as atividades de todos os componentes do computador
Unidade Lógica e Aritmética(ULA)
realização de operações lógicas e aritméticas
Clock
Sincroniza todas as funções do processador por meio de sinais
Registradores
Armazenam dados temporariamente
Tipos
CI (Contador de instrução)
Contém o endereço da próxima instrução
AP (Apontador da Pilha)
Contém o endereço do topo da pilha para quando houver algum tipo de Interrupção/Exceção, ele possa recuperar
PSW (Registrador de Status
contém os bits de estado, informações sobre a execução de instruções
Memória Principal
Onde são armazenados dados e instruções. Composta por unidades chamadas de células
Mesmo tempo de acesso para cada célula
Memória Cache
Volátil
Pequena Capacidade
Alto Custo
Atua próximo ao processador, mas não tão próxima quanto um registrador
Minimiza a disparidade existente entre a velocidade com que o processador executa instruções e a com que os dados são lidos e gravados na memória
Divisão
Cache Hit
Cache Miss
quando a posição acessada da Memória Principal é encontrada na Cache
quando a posição acessada não está na cache
Memória Secundária
Não volátil
armazenamento de dados
Discos
Fitas Magnéticas
E/S e Barramentos
Dispositivos de E/S
Permitem a comunicação do sistema com o mundo externo, e podem ser utilizados como memória secundária (disquetes, cds) ou como parte da interface usuário-máquina (teclados, monitores)
Barramento
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