1. Introdução aos SOs
Cristiano Pires Martins
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2. Introdução
— Sistema Computacional:
— Hardware:
— Um ou mais processadores
— Memória principal;
— Discos;
— Impressoras;
— Teclado;
— Monitor;
— Interface de rede;
— Outros dispositivos de E/S.
— Programas do Sistema;
— Programas de Aplicação.
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3. Função
— O Sistema Operacional gerencia todos os componentes;
— Oferece ao usuário uma interface mais simples com o
hardware;
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4. O que é um SO?
— É uma máquina estendida
— Oculta os detalhes complicados que têm quer ser
executados
— Apresenta ao usuário uma máquina virtual, mais
fácil de usar ou programar
— É um gerenciador de recurso
— Cada programa tem um tempo com o recurso
— Cada programa tem um espaço no recurso
— Imagine se dois ou mais processos tentassem
imprimir na mesma impressora ao mesmo tempo
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5. História dos Sistemas Operacionais
— Primeira geração 1945 – 1955
— Apenas um único grupo de pessoas era responsável pelo
projeto, construção, programação, operação e manutenção de
cada máquina;
— Toda programação era feita em código absoluto, muitas vezes
através da fiação de painéis;
— O conceito de LP ainda não existia;
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6. ENIAC
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7. História dos Sistemas Operacionais
— Primeira geração 1945 – 1955:
— Os SOs também não existiam;
— Cada usuário tinha que reservar o tempo de uso da máquina.
Programar os painéis e torcer para não queimar as válvulas;
— Em 50 surgiram os cartões perfurados. Dispensaram a
programação através de painéis.
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8. Válvulas e Cartões Perfurados
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9. História dos Sistemas Operacionais
— Segunda geração 1955 - 1965
— Desenvolvimento do transistor (meados dos anos 50);
— PCs mais confiáveis: Podiam ser comercializados;
— Divisão dos setores de projeto, construção e operação;
— Para rodar um job (programa):
— Escrevia no papel;
— Perfurava os cartões;
— Entregava ao operador da máquina para que fosse processado;
— Recebia o relatório no final do processamento.
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10. Transistor
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11. História dos Sistemas Operacionais
— Segunda geração 1955 - 1965
— Gastava-se muito tempo para providenciar recursos para o
processamento;
— Para melhorar desenvolveram o sistema batch (lote);
— Passavam vários jobs para as fitas magnéticas;
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12. História dos Sistemas Operacionais
Antigo sistema em lote
— traz os cartões para o 1401
— lê os cartões para a fita
— coloca a fita no 7094 que executa o
processamento
— coloca a fita no 1401 que imprime a saída
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13. História dos Sistemas Operacionais (3)
— Estrutura de um job FMS típico – 2a.
geração
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14. História dos Sistemas Operacionais
— Terceira geração 1965 – 1980
— No início de 60 existiam basicamente dois tipos de produtos
incompatíveis: máquinas orientadas a palavra (IBM 7094) e
máquinas orientadas a caractere (IBM 1401);
— Isso gerava custos para os fabricantes. Porém a IBM resolveu
isso através do 360;
IBM 7094 IBM 1401
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15. História dos Sistemas Operacionais
— Família de máquinas 360 foi a primeira a usar CIs;
— Tentaram construir um SO para atender a toda a família 360,
mas era muito complexo e quanto mais se corrigia, mais bugs
aparecia;
— A mais importante técnica criada e implantada na 3ª geração foi
a multiprogramação;
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16. História dos Sistemas Operacionais
— Sistema de multiprogramação
— Três jobs na memória – 3a. geração
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17. História dos Sistemas Operacionais
— Terceira geração 1965 – 1980
— Multiprogramação é a divisão da memória em diversas
partes para alocar vários jobs;
— Outra característica importante dos SOs da 3ª geração foi a
capacidade de ler jobs de cartões direto para o disco.
Desta forma, assim que um job terminasse, o SO carregaria um
novo na parte livre da memória, vindo do disco. SPOOL;
— Outra característica que surgiu nessa geração foi o
timesharing (tempo compartilhado) onde cada usuário
tinha um terminal on-line.
— Os grandes processos era executados em background quando o
processador estivesse ocioso.
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18. História dos Sistemas Operacionais
— Quarta geração 1980 – presente
— Desenvolvimento dos CIs em grande escala (LSI e VLSI);
— Grande diferença de preço (mais baixo);
— Com a comercialização em massa surgiu a necessidade de
softwares amigáveis para leigos;
— Aparecimento de SOs para redes e SOs distribuídos;
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19. Processador Número de transistores
Intel 8086 30.000
HP 9000 450.000
Intel 80486 1.160.000
Motorolla 68040 1.200.000
NEC SX-4 4.000.000
I7 731.000.000
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20. História dos Sistemas Operacionais
— Primeira geração 1945 - 1955
— Válvulas, painéis de programação
— Segunda geração 1955 - 1965
— Transistores, sistemas em lote
— Terceira geração 1965 – 1980
— CIs e multiprogramação
— Quarta geração 1980 – presente
— Computadores pessoais
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21. O Zoológico de Sistemas Operacionais
Sumário dos tópicos
— Sistemas operacionais de computadores de
grande porte
— Sistemas operacionais de servidores
— Sistemas operacionais de multiprocessadores
— Sistemas operacionais de computadores
pessoais
— Sistemas operacionais de tempo-real
— Sistemas operacionais embarcados
— Sistemas operacionais de cartões inteligentes
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22. Sistemas operacionais de
computadores de grande porte
— Orientados para o processamento simultâneo de muito
jobs;
— Oferecem 3 tipos de serviços:
— em lote (batch): não precisa de alguém interagindo (relatórios);
— processamento de transações: grandes qtds de pequenas
requisições (reservas de passagens);
— tempo compartilhado: usuários remotos executando seus
trabalhos simultaneamente.
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23. Sistemas operacionais de servidores
— Servem múltiplos usuários de uma vez em uma rede e
permite o compartilhamento de recursos de hardware e
software;
— Impressão, web, arquivos.
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24. Sistemas operacionais de
multiprocessadores
— Variações de SOs de Servidores com aspectos especiais de
comunicação e conectividade;
— Várias CPUs conectadas
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25. Sistemas operacionais de
computadores pessoais
— Boa interface ao usuário;
— Usados para processar textos, planilhas, acesso à internet.
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26. Sistemas operacionais de tempo-real
— Tempo é um parâmetro fundamental. Existem prazos rígidos
para a execução de determinadas tarefas.
— Sistema de tempo real crítico;
— Sistema de tempo real não crítico;
— Coletar dados sobre o processo de produção e usá-los para
controlar algo;
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27. Sistemas operacionais embarcados
— Controlam pequenos aparelhos como PDAs (personal digital
assistant – pequenos computadores), microondas, celulares,
etc.
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28. Sistemas operacionais de cartões
inteligentes
— São os menores SOs;
— São dispositivos do tamanho de cartões de crédito que
contém um chip de CPU.
— Baixo consumo de energia e pouca memória, recursos
limitados.
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29. Revisão sobre hardware de
computadores
Componentes de um computador pessoal simples
— Processador (CPU) é cérebro do computador;
— Ele busca instruções na memória e as executa;
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— Existe um ciclo básico de execução de instrução;
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30. Revisão sobre hardware de
computadores
(a) Pipeline de 3 estágios (b) Uma CPU superescalar
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31. Revisão sobre hardware de
computadores
— Uma memória
deveria ser muito
rápida, além de uma
grande capacidade e
barata;
— Por isso há a
necessidade de
vários tipos de
Hierarquia de Memória
memória.
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32. Revisão sobre hardware de
computadores
— Passos para iniciar um dispositivo de E/S e obter uma interrupção
— Todo controlador precisa de driver para funcionar
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33. Revisão sobre hardware de
computadores
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34 Estrutura de um sistema Pentium grande
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34. Estrutura de Sistemas
Operacionais (1)
Modelo simples de estruturação
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de um sistema monolítico 40
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35. Estrutura de Sistemas
Operacionais (2)
Estrutura do sistema operacional THE
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36. Estrutura de Sistemas
Operacionais (3)
Estrutura do VM/370 com o CMS
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37. Estrutura de Sistemas
Operacionais (4)
O modelo cliente-servidor
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38. Estrutura de Sistemas
Operacionais (5)
O modelo cliente-servidor em um
sistema distribuído
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39. Unidades Métricas
Os prefixos métricos
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