Upload
others
View
26
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Estrutura e Configuração
de Sistemas Operativos
Monoposto
Mod 3
Objectivos dos S.O.
Transformar um conjunto diversificado de circuitos electrónicos, discos, periféricos numa máquina simples de utilizar.
Sistema operativo é uma camada de software que virtualiza o hardware de base através de primitivas perto do utilizador:
• Interface coerente
• Fiabilidade e segurança na informação
Obter o máximo rendimento do hardware através da sua utilização para o processamento de um grande conjunto de actividades.
Optimização do desempenho:
• “quanto maior for o número de utilizadores a trabalhar num sistema de modo eficiente, maior é a rentabilização do equipamento, e portanto, do investimento”.
Objectivos dos S.O.
Evolução Histórica (50’s)
Não existia sistema operativo: toda a actividade na área dos sistemas informáticos se situava à volta do desenvolvimento do hardware.
• Existiam rotinas para controlo de cada um dos
periféricos.
• Obrigava a que o processador parasse sempre que fosse necessário haver interacção com os periféricos.
Tratamento por lotes:
• Existiam vários computadores que se complementavam:
Computador auxiliar para a recolha de dados.
Computador central para a execução de programas.
Computador “mais pequeno” para a optimização da impressora.
Evolução Histórica (50’s)
Logo gera: • Aparecimento de mecanismos de interrupção
permitindo operações I/O paralelamente ao processamento.
• Aparecimento de dispositivos de endereçamento aleatório (tambores e discos) para a implementação de memória secundária.
Evolução Histórica
Multiprogramação: existência de vários programas de utilizadores em memória. • Multiplexar o processador entre as diversas
actividades executadas concorrentemente; (exemplo: aproveitar o CPU enquanto um determinado programa faz acesso ao disco para a leitura de dados).
Existem vários programas em memória central (recorrem a memórias secundárias).
Evolução Histórica (60’s)
O grande objectivo foi acabar com os “tempos mortos” do processador.
Surge: • Multiprogramação e multiprocessamento.
• Mecanismos de gestão de memória
• Independência face aos dispositivos de hardware.
• O aparecimento de sistemas em tempo real.
Evolução Histórica (60’s)
Sistemas interactivos:
• Disponibilização de uma “máquina virtual”, que lhe permite aceder ao sistema central “sempre” à sua disposição.
Tempo Partilhado: divisão do tempo disponível do processador. • Considera novos aspectos como sistema
de ficheiros e protecção de dados.
Evolução Histórica (60’s)
Aparecimento de computadores pessoais:
• Utilização de Memória Virtual, devido às restrições impostas pelos limites físicos da memória:
Gestão eficiente de espaço ocupado.
Gestão eficiente da memória física disponível.
Sistema eficiente de protecção de dados.
Evolução Histórica (70’s)
Sistemas Distribuídos
• Vários computadores ligados em rede que têm como objectivo a conclusão de uma tarefa comum.
“… a computação distribuída consiste em adicionar o poder computacional de diversos computadores interligados por uma rede de computadores ou mais de um processador trabalhando em conjunto no mesmo computador, para processar colaborativamente determinada tarefa de forma coerente e transparente, ou seja, como se apenas um único e centralizado computador estivesse executando a tarefa. A união desses diversos computadores com o objectivo de compartilhar a execução de tarefas, é conhecida como sistema distribuído.”
Fonte: Wikipedia
Evolução Histórica (80’s)
Sistema de Arranque - Boot
Processo de iniciação do computador que carrega o sistema operativo quando a máquina é ligada.
Os computadores apenas executam os programas que estiverem carregados em RAM ou ROM.
Logo que um computador arranca não tem o SO em memória. (Os SO’s estão no disco rígido ou em CD’s, etc…).
O Hardware, por si só, não consegue carregar programas (SO) para a memória (funcionalidade do SO).
Então como superar este problema?
Sistema de Arranque - Boot
Solução:
BootLoader (sistema de iniciação ou BootStrap)
• Pequeno programa que apesar de não ter todas as funcionalidades de um SO, permite carregar em memória um outro programa – permite a inicialização do SO.
• Frequentemente são utilizados bootloaders de múltiplos estágios (vários programas que se complementam até que SO seja carregado).
Primeiros PC’s continham um painel frontal que permitia colocar o sistema de iniciação (através de cartões perfurados) antes de iniciar o CPU.
Hoje em dia, o Boot Loader encontra-se na ROM (a BIOS dos PC’s IBM)
Procura dispositivos que possam conter SO’s.
Depois de definido qual o dispositivo pelo qual deverá arrancar, é carregado um pequeno programa deste dispositivo.
Segundo estágio do sistema de
iniciação O pequeno programa carregado do
dispositivo ainda não é o SO, mas apenas uma segunda etapa.
(Exemplos: LILO e GRUB)
Carrega o SO e transfere a execução para
ele
Finalmente, o SO carrega os drivers e todos os programas necessários até que o computador esteja completamente pronto para o utilizador o utilizar.
Dispositivos de iniciação da
BIOS
Dispositivo de iniciação:
• Todos os dispositivos que devem ser carregados antes do SO:
Teclado
Rato
Monitor
Drives de disquete
Discos rigidos
Drives de DVD’s/CD’s
Sequência de iniciação no PC
(IBM-PC compatível) “Ao iniciar o processo de iniciação, a CPU do Computador Pessoal
executa a instrução localizada no registrador de memória FFFFFFFF0h da BIOS. Este registrador de memória corresponde a última posição de memória da BIOS. Ele contém uma instrução que faz com que a execução seja desviada para o local na BIOS onde começa o programa inicial. Este programa executa um auto-teste (POST), que é um teste para verificar o funcionamento de diversos dispositivos no computador. Então, a BIOS procura numa lista de dispositivos pré-configurados até encontrar um que possa ser o dispositivo de iniciação. Se não encontra este dispositivo, um erro é apresentado e o processo de iniciação termina. Se o dispositivo de iniciação é encontrado, a BIOS carrega e executa o MBR (Registro mestre de iniciação). Em muitos casos, o MBR verifica a tabela de partições em busca de uma partição activa. Se uma partição activa é encontrada, o MBR carrega e executa o sector de iniciação da partição. O sector de iniciação é específico do sistema operativo, entretanto em muitos sistemas a sua principal função é carregar e executar o kernel.”
Fonte: WIKIPÉDIA