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Introdução à Sistemas Operacionais, MAPA MENTAL 1 DISCIPLINA: SO 2023/1 …
Introdução à Sistemas Operacionais
Sistema de Computação
dividivo em:
Hardware
Inflexível
Complexo
Inadequado para o desenvolvimento e uso de programas
Recursos de computação básicos
Sistema operacional
Controla e coordena o uso do hardware entre aplicações e usuários
Intermediário entre
Programa de aplicação
Formas como recursos do sistema solucionam problemas de computação dos usuários
Usuários
Pessoas, máquinas, outros computadores
Organização
Máquina de Von Neumann
E/S
Chamam atenção da CPU através de interrupções
CPU
interligado via
Memória Principal
Barramento
Obedecem ao conceito de programa armazenado
Arquitetura
Agrupados (Clusters)
Fracamente acoplados
Sistemas (nós) individuais
Compartilham memória
Alta disponibilidade
Serviço continua mesmo se um nó falhar
Interconectados por uma rede de alta velocidade
Uniprocessadores
Sistemas muitos simples
Multiprocessadores
Símétrico (SMP)
Processadores iguais
Possui registradores e cache, compartilha cache e memória
Assimétrico
Relação mestre-escravo (mestre organiza e aloca)
Cada processador recebe uma tarefa
Sistema Operacional
Objetivos
Facilitar solução de problemas
Tornar o sistema de computação conveniente
Usar o hardware eficientemente
Executar programas
Composto por
Middleware
Frameworks essenciais ao desenvolvimento de aplicações
Programas do sistema
Permitem gerenciar e operar o SO
Kernel
Núcleo do SO
Estrutura
Multiprogramação (maior eficiência)
Usuário não pode ocupar a CPU e E/S o tempo inteiro
Jobs (tarefas)
Organizado para a CPU sempre ter um para executar
É executado via escalonamento
Ao aguardar (p.ex E/S) SO passa para outro job
Subconjunto é mantido na memória
Tempo compartilhado (multitarefa)
A CPU alterna os jobs rapidamente, dando a impressão de simultâneo ao usuário
Usuário tem pelo menos um programa na memória
(processo)
Se processos não couber na memória, realiza
swapping
(armazenar/buscar no disco)
Processos podem ser executados sem estar na memória usando o disco em uma
Memória Virtual
Resposta deve ser < 1 segundo
Operações
É dirigidos por interrupções (auxiliada por hardware)
Para cada interrupção há um segmento de código do SO
Modo dual (bit de modo)
Bit de modo = 1
Modo usuário
Bit de modo = 0 (hardware)
Modo kernel
Instruções
privilegiadas
, são executadas somente neste modo
boot ocorre em modo kernel. O SO toma o controle após o POST e só ele controla o bit de modo
Um timer impede o loop/posse infinita de um recurso
O SO fica inativo até ocorrer uma interrupção ou exceção (trap)
Gerenciamento
Processos
Processo (entidade ativa) é uma unidade de trabalho de um programa (entidade passiva) em execução
Um contador de programa por thread
O SO é responsável por:
Escalonar
Criar
Excluir
Suspender
Retomar
Fornecer mecanismos de
Sincronização
entre
Comunicação
Memória
O SO é responsável por:
Decidir quais processos/dados devem ser colocado e retirados da memória
Acompanhar quem/como a memória está sendo utilizado
Alocar e desalocar espaço na memória
Gerencia dados e instruções, antes e depois do processamento para otimizar a CPU e utilização do usuário.
Armazenamento
Cada unidade é controlado pelo próprio dispositivo
O SO oferece uma visão lógica do armazenamento de informações
Arquivo
Organizados em diretórios
O SO é responsável por:
Criar e excluir arquivos e diretórios
Primitivos para manipular arquivos e diretórios
Mapear arquivos no armazenamento secundário
Backup estável (não volátil)
Percepção do usuário varia dependendo da interface utilizada
Ambientes de Computação
Computação Tradicional
Computador e laptops
Sistemas Distribuídos
Dispositivos diferentes interconectados afim de oferecer serviços
Computação Cliente-Servidor
Servidores oferece serviços e processamento parcial aos clientes
Computação Móvel
Smartphones e tabkets
Computação Peer-to-Peer (P2P)
Os nós podem ser cliente, servidor ou ambos, servidor central só registra os nós
Sistemas Embarcados de Tempo Real
É a forma mais comum e é encontrado em todos os lugares, possuem um propósito específico, são pequenos, tem baixo consumo e uma simples ou nenhuma SO/interface.
Virtualização
Permite um SO rodar como aplicação em outro SO, fornece uma interface virtual idêntica à física e não há compartilhamento de recursos com o SO ou outra MV
Emulação
Interpretação
Computação na Núvem
serviços mais amplos que cliente-servidor, acaba sendo uma extensão da virtualização e pode ser público, privado ou híbrido
SaaS
PaaS
IaaS
MAPA MENTAL 1 DISCIPLINA: SO 2023/1
ALUNO: Antonio Gavazza