1 sistemas operacionais aula 03. prof. fabiano sabha planejamento 1- conceitos básicos: visão...
Post on 18-Apr-2015
114 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
Sistemas OperacionaisAula 03
Prof. Fabiano Sabha
PLANEJAMENTO
1- Conceitos Básicos: Visão geral de um S.O1- Conceitos Básicos: Visão geral de um S.O.Funções BásicasMáquina de CamadasTipos de Sistemas Operacionais
2- Conceitos Básicos: Hardware e Software2- Conceitos Básicos: Hardware e SoftwareHardware
ProcessadorMemóriasDispositivos de I/OBarramentoPipeliningArquiteturas RISC e CISC
Matéria Matéria
Estudada
Estudada
Prof. Fabiano Sabha
PLANEJAMENTO
2- Conceitos Básicos: Hardware e Software (continuação)2- Conceitos Básicos: Hardware e Software (continuação)Software
TradutorInterpretadorLinkerLoaderDepurador
3- Conceitos Básicos: Concorrência3- Conceitos Básicos: ConcorrênciaSistemas Monoprogramáveis x MultiprogramáveisInterrupções e ExceçõesOperações de I/OBufferingSpoolingReentrância
Prof. Fabiano Sabha
PLANEJAMENTO
4- Conceitos Básicos: Estrutura do S.O.4- Conceitos Básicos: Estrutura do S.O.Funções do NúcleoModo de AcessoRotinas do S.O. e system CallsChamada de rotinas do S.OLinguagem de ComandosAtivação / desativação do SistemaArquiteturas do Núcleo
5- Processos5- ProcessosEstrutura do ProcessoEstados do ProcessoMudança de EstadosCriação e Eliminação de ProcessosFormas de Criação de Processos
Próximas
Próximas
AulasAulas
5
Sistemas OperacionaisConceitos de Hardware e Software
Cap. 2 – PLT pág. 24
Prof. Fabiano Sabha
• Hardware– Processador, memória principal, cache e memória
secundária
– Dispositivos de E/S e barramento
– Pipelining e arquiteturas RISC e CISC
– Análise de desempenho
• Software– Tradutor, interpretador e linker
– Loader e depurador
– Interpretador de comandos e linguagem de controle
– Ativação/desativação do sistema
Prof. Fabiano Sabha
HARDWARE
• Sistema computacional
M em óriaPr in cip a l
D ispo sitivo sd e E/ S
Processad o r / U C P
U n id ad e Lóg icae A ri tm ética
Reg istra do res
U n id ad e deC on tro le
Prof. Fabiano Sabha
PROCESSADOR
• Unidade Central de Processamento (UCP)• Unicade de Controle (UC)• Unidade Lógica e Aritmética (ULA)• Clock• Registradores
– CI ou PC– AP ou SP– PSW (registrador de status)
Prof. Fabiano Sabha
MEMÓRIAS
• Memória PrincipalÉ a memória “real” onde são armazenados instruções e dados.
• Memória Cache É uma memória volátil de alta velocidade.
• Memória SecundáriaÉ o meio permanente de Armazenamento
Prof. Fabiano Sabha
MEMÓRIA PRINCIPAL COM 64 Kbytes
célu la = 8 b its
end
ereç
os
0
2 - 116
2
1
i n s t r u ç ã o o u d a d o
Vide Tabela 2.1 Ciclo de leitura e gravação
Prof. Fabiano Sabha
RELAÇÃO ENTRE OS DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO
m a io rca pa cid ad e d e
a rm a zena m en to
m a io r custo evelocida ded e acesso
M em ória Secu nd á r ia
M em ór ia C ache
M em ória Pr in cip a l
Reg istrad o res
Prof. Fabiano Sabha
BARRAMENTO
O barramento ou Bus é um meio de comunicação compartilhado, permite a comunicação entre as unidades funcionais de um sistema computacional.
São classificados em 3 tipos:
Processador-memóriaProcessador-memória Barramento de I/OBarramento de I/O Barramento de BackplaneBarramento de Backplane
Prof. Fabiano Sabha
BARRAMENTO PROCESSADOR-MEMÓRIA• Curta extensão e alta velocidade•Otimiza a transferencia de informação (processador x memória)
BARRAMENTO DE ENTRADA E SAIDA• Longa extensão e baixa velocidade• Permite a conexão de diferentes dispositivos
BARRAMENTO DE BACKPLANE• Utiliza um “Terceiro” Barramento• Para sistemas de alto desempenho
Prof. Fabiano Sabha
BARRAMENTO S: PROCESSADOR-MEMÓRIA E DE E/S
Barram ento processa dor -m em ória
Ba
rra
me
nto
de
E/S
Ba
rra
me
nto
de
E/S
A da ptado r A da ptado r
M em ó r iaPr in cip a l
U C P
Prof. Fabiano Sabha
BARRAMENTO DE BACKPLANE
Barram ento processa dor -m em ória
Ba
rra
me
nto
de
E/S
Ba
rra
me
nto
de
E/S
A da ptado r A da ptado r
M em ó r iaPr in cip a lU C P
A da ptado r
Ba
rra
me
nto
de
ba
ckp
lan
e
Prof. Fabiano Sabha
PIPELINING
•É a técnica que permite ao processador executar múltiplas instruções paralelamente em estágios diferentes.
•Pode ser empregada em sistemas com um ou mais processadores
•É a técnica de paralelismo mais utilizada
Prof. Fabiano Sabha
PIPELINING ( 4 estágios)
U nida de de b usca d ainstru çã o
P1 P4P3P2
A na lisad o rd a
instru çã o
U nida de de b usca d os
d ado s
U nida de de execu ção da
instru çã o
Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5 Instr.6 Instr.7
Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5 Instr.6
Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5
Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4
P1
P2
P3
P4
tem po
Prof. Fabiano Sabha
ARQUITETURAS RISC e CISC
RISC
Poucas Instruções e simples Instruções executadas diretamente pelo hardware Na maioria das instruções, a mem.principal não é acessada
VantagensVantagens
Ganho de velocidade E facilidade de pipelining
Prof. Fabiano Sabha
ARQUITETURAS RISC e CISC
CISC
Instruções Complexas Instruções interpretadas por microprogramas Qualquer instrução acessa a mem.principal
DesvantagensDesvantagens
Menor velocidade Pipelining mais dificil
Prof. Fabiano Sabha
MÁQUINA DE NÍVEIS
U ti ltá rio s
C ircu ito s Eletrô n ico s
M icro p ro gram a çã o
Lin gu ag em d e M áq u in a
Arq
uit
etu
raR
ISC
Sistem a O p eracio n a l
A p l ica tivo s
Prof. Fabiano Sabha
RISC & CISC
Arquitetura RISC Arquitetura CISC
Poucas Instruções Muitas Instruções
Instruções executadas pelo Hardware Instruções executadas por microcódigo
Instruções com formato fixo Instruções com diversos formatos
Instruções utilizam poucos ciclos de máquina
Instruções utilizam Múltiplos ciclos
Instruções com poucos modos de endereçamento
Instruções com diversos modos de endereçamento
Arquitetura com muitos registradores Arquitetura com poucos registradores
Arquitetura pipelining Pouco uso da técnica de pipelining
Prof. Fabiano Sabha
SOFTWARE
Conjunto de programas utilizado como interface entre as necessidades do usuário e a capacidade do hardware.
• Tradutor• Interpretador• Linker• Loader• Depurador
Prof. Fabiano Sabha
TRADUTOR
• Traduz de a representação simbólica em código de máquina.• É gerado um módulo pelo tradutor, chamado módulo-objeto, (na maioria das vezes não pode ser executado, depende de chamadas externas
“linkers”)
• Dependendo do programa-fonte são gerados 2 tipos de módulos-obejto:
• Montador - Traduz o programa fonte em não-executável• Compilador - Traduz o programa fonte em executável
Prof. Fabiano Sabha
TRADUTOR : MONTADOR & COMPILADOR
p rog ram a fon te p rog ram a ob jetoTrad u to r
C om pila do r
Prof. Fabiano Sabha
INTERPRETADOR
• É considerado um tradutor que não gera módulo-objeto
• Exemplo: Basic
•Maior desvantagem: Tempo gasto na tradução do programa toda vez que for utilizado.
Prof. Fabiano Sabha
LINKER
• Utilitário responsável por gerar, a partir de um ou mais módulos-objeto, um único executável.• outra função: realocação, determina qual a região de memória o programa será carregado.
Prof. Fabiano Sabha
LOADER
• Carregar na memória principal um programa para ser executado • Loader absoluto – conhecer apenas o endereço de memória inicial e o tamanho do módulo
• Loader relocável – Pode ser carregado em qualquer posição de memória.
Prof. Fabiano Sabha
DEPURADOR
• Permite acompanhar a execução de um programa e detectar erros
• Visualização e alteração de variáveis
• Breakpoints (pontos de parada)
• Watchpoints (alteração de variáveis)
top related