8/16/2019 Introdução Sistemas Operacionais

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Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais, além de extremamente complexos e importantes,

coordenam (permitem trabalho simultâneo entre usuários) e padronizam serviços

(simplifcam programaço e uso)! So compostos por" mem#ria (principal e

secundária), processos, $%S e proteço! & tido como um programa governo 'ue

controla a interaço entre usuários e hardare e entre os pr#prios usuários! Seu

hardare no corresponde de ato a interace utilizada pelo usuário e permite

executar um mesmo programa em vários ambientes dierentes! *ealiza o acesso +

recursos de modo a garantir seu total uso e a proteger usuários uns dos outros!

o longo do tempo, os SOs oram ortemente modifcados! -a primeira ase,

correspondiam a programaço com cart.es peruradas e chaves de painel! /omo a

presença do usuário tinha 'ue acontecer a todo momento, a má'uina esperava pelo

homem%cart.es e vice0versa! 1epois veio o conceito de multiprogramaço, em 'ue

vários programas so carregados na mem#ria ao mesmo tempo, com uma utilizaço

mais efciente da má'uina! 2as passou a ser muito complicado e ainda necessitar de

o computador esperar pelo usuário (escalonamento e 'uase todos os componentes)!

/om a introduço do conceito de interatividade, base dos SOs modernos, usuários

passam a acessar a /34 diretamente conectados a terminais on0line! $scalonamento

e proteço passam a ser cr5ticos, mas a alta de disciplinas dos programadores torna0

se um problema! 1epois, com sistemas paralelos distribu5dos, entra a 'uesto de

menos de um usuário por sistema, multiprocessadores e a importância do acesso +

rede (acesso aos recursos)! $ por fm, os sistemas modernos so enormes e

complexos, com milhares de linhas de c#digos e dierentes tipos de usuários! -uncaesto completamente sem erros e seu comportamento é di5cil de prever! Sistemas

Operacionais so compostos por Gerência de Processos, Comunicação entre

Processos, Gerencia de memória, Sistemas de Arquivos, de E/S e Sistemas

de Proteção.

*esumindo, um sistema operacional é uma coleço de programas para gerenciar as

unç.es do  processador, o input, o output, o armazenamento e o controle dos

dispositivos! O sistema operacional tem todos os comandos básicos 'ue os

aplicativos vo usar, em vez de ter todas estas unç.es reescritas para cada

aplicativo!

Gerência de Processos

ideia de executar vários programas ao mesmo tempo, vem da razo de tudo

acontecer num mesmo momento nos sistemas! $ntradas e sa5das, aç.es de

m6ltiplos usuários, passagem de tempo, etc! lém disso, permite 'ue vários usuários

utilizem a má'uina ao mesmo tempo e permitem 'ue tareas se7am executadas mais

rapidamente, utilizando multiprocessadores! execuço de um programa mais os

dados usados por ele so conhecidos como Processos. 4m processo é um 8uxo de

controle se'uencial e seu espaço de endereçamento! 3rocessos so executadosse'uencialmente e podem interagir com registradores, mem#ria usada e ar'uivos!

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3rogramas e processos so dierentes" programas so c#digos e processos so as

execuç.es dos mesmos! O mesmo programa executado por dois usuários gera dois

processos e um programa pode chamar vários processos! 3rocessos so divididos em

fuxo de controle (parte ativa) e esaço de endereçamento (parte passiva)! 4m

!"#EA$ consiste no 8uxo de controle! & mais efciente utilizar vários threads no

mesmo espaço de endereçamento, pois os processos utilizam dados compartilhados

e espaço de endereçamentos so muito caros!

9 4m processo é uma tarea com um 6nico thread!9 4ma tarea pode conter vários threads!9 -o há proteço entre threads de uma mesma tarea:9 4m thread pertence a uma 6nica tarea!

 ;areas contém espaço de mem#ria virtual e ambiente (ar'uivos, nomes, etc)

en'uanto threads possuem registradores (incluindo 3/) e pilha de execuço (Stac

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9 3ol5ticas"@ 3reemptivas A no preemptivas@ BCBO@ SDB@ *ound0robin (6nico sem problema de starvation)@ 3rioridades

@ Bilas m6ltiplas9 2étodos de valiaço"@ nal5ticos (con7unto fxos de processos)@ ;eoria de flas (métodos estat5sticos)@ Simulaço (implementaço de modelo)@ Eerifcaço automática (grao 0 resultado garantido)

Comunicação/sincroni*ação de rocessos

/om grande re'u>ncia, os processos precisam se comunicar uns com os outros, pois

muitas vezes, eles compartilham ou trocam dados entre si! $ssa comunicaço

precisa ocorrer sem interrupç.es, pois este tipo de alha limita o desempenho e

aumenta a complexidade! 3roblemas de sincronizaço so causados por alta de

comunicaço! 3or exemplo, #ace Conditions! parte do programa 'ue gera essa

condiço é conhecida como re)ião crtica. 3ara evitar *ace /onditions, podemos

utilizar a exclusão m(tua, em 'ue se assegura 'ue outros processos se7am

impedidos de usar uma variável ou um ar'uivo compartilhado 'ue 7á estiver em uso

por outro processo! $xistem várias maneiras de se obter excluso m6tua, mas a

maioria envolve loc