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Cristiano Pires Martins

Introdução aos SOs

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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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Função

� O Sistema Operacional gerencia todos os componentes;� Oferece ao usuário uma interface mais simples com o

hardware;

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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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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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ENIAC

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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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Válvulas e Cartões Perfurados

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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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Transistor

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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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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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História dos Sistemas Operacionais (3)

� Estrutura de um job FMS típico – 2a. geração

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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 1401IBM 7094

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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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História dos Sistemas Operacionais

� Sistema de multiprogramação � Três jobs na memória – 3a. geração

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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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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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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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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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O Zoológico de Sistemas OperacionaisSumário 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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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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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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Sistemas operacionais de multiprocessadores� Variações de SOs de Servidores com aspectos especiais de

comunicação e conectividade;� Várias CPUs conectadas

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Sistemas operacionais de computadores pessoais� Boa interface ao usuário;� Usados para processar textos, planilhas, acesso à internet.

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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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Sistemas operacionais embarcados� Controlam pequenos aparelhos como PDAs (personal digital

assistant – pequenos computadores), microondas, celulares, etc.

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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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Revisão sobre hardware de computadores

� Processador (CPU) é cérebro do computador;� Ele busca instruções na memória e as executa;� Existe um ciclo básico de execução de instrução;

Componentes de um computador pessoal simples

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Revisão sobre hardware de computadores

(a) Pipeline de 3 estágios (b) Uma CPU superescalar

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Revisão sobre hardware de computadores

Hierarquia de Memória

� Uma memória deveria ser muito rápida, além de uma grande capacidade e barata;

� Por isso há a necessidade de vários tipos de memória.

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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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Revisão sobre hardware de computadores

Estrutura de um sistema Pentium grande34

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Estrutura de Sistemas Operacionais (1)

Modelo simples de estruturação de um sistema monolítico

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Estrutura de SistemasOperacionais (2)

Estrutura do sistema operacional THE36

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Estrutura de SistemasOperacionais (3)

Estrutura do VM/370 com o CMS

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Estrutura de SistemasOperacionais (4)

O modelo cliente-servidor

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Estrutura de SistemasOperacionais (5)

O modelo cliente-servidor em um sistema distribuído

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Unidades Métricas

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Os prefixos métricos

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