Sistemas Operacionais - Aula 3 - Hardware e Software
Transferir como PPTX, PDF0 gostou1,351 visualizações
1) O documento apresenta conceitos básicos sobre sistemas operacionais, hardware e software. 2) É descrito o hardware incluindo processador, memória principal e dispositivos de entrada e saída. 3) Também são explicados conceitos de software como tradutores, interpretadores, linkers e loaders.
Sistemas Operacionais - Aula 3 - Hardware e Software
- 1. Sistemas Operacionais Conceitos de Hardware e Software TADS - SO – Aula 3 Prof. Charles Fortes chalkmaster@gmail.com
- 3. Charles Fortes Web Desktop Mobile Desenvolvimento Practices Patterns Modeling Arquitetura Git TFS SV N Versionamento MSSQ L MySQ L NoSQL Bancos de Dados MATC – Microsoft Technical Audience Contributo Embaixador Windows
- 4. Antes de mais nada 4
- 5. Algum Aluno Começando Hoje? Acolhida Entrada tardia e Recuperação Paralela 5
- 7. Time TADS-SO 0 X3 | x 30 48015 Visão geral de SO Course Clear! | x 15 47 – 9 – 6 + 0 + 15 = 47 47 * 3 * 165 = 23265 7
- 8. Estamos em dia com nosso PEA 8
- 9. Mundo 1 – Hardware e software Hardware e software Reposição 1 Visão Geral de SO Conceitos Básicos de SO 9
- 11. Conceitos básicos de SO O que é um sistema operacional? É um programa ou conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do hardware Funções básicas Facilidade de acesso aos recursos do sistema + Compartilhar os recursos de forma organizada e protegida 11
- 12. Conceitos básicos de SO Hardware e Software são logicamente equivalentes Sistemas monoprogramáveis executam apenas uma tarefa por vez Sistemas multiprogramáveis executam várias tarefas “ao mesmo tempo” Sistemas multiprocessadores possuem vários processadores, além disto podem ser fortemente ou fracamente acoplados. 12
- 14. Hardware 14
- 15. São os componentes físicos que compõe os sistemas computacionais. Agrupados nas unidades funcionais: Processador, Memória Principal e Dispositivos de Entrada e Saída. 15
- 16. A principal função é controlar e executar instruções presentes na memória principal através de operações básicas como somar, subtrair, comparar e movimentar dados. Composto por Unidade de Controle, Unidade Lógica e Aritmética, e registradores. Processador 16
- 17. UC - Unidade de Controle Responsável por gerenciar as atividades de todos os componentes, como gravar dados no HD ou buscar uma instrução na memória. ULA – Unidade lógica e aritmética Responsável pela lógica (testes e comparações) e aritméticas (somas e subtrações). 17
- 18. Registradores Principal função é armazenar os dados temporariamente. Eles podem ser de uso geral (podem ser manipulados diretamente) ou de uso específico (informações de controle do processador ou do SO). 18
- 19. Registradores CI – Contador de Instruções Endereço da próxima instrução a ser executada AP - Apontador de pilha Endereço de memória do topo da pilha de execução PSW – Registrador de Status (program status word) Informações sobre a execução da instrução. Altera de acordo com seu resulta 19
- 20. Armazena instruções e dados em células, geralmente de 8 bits. As células podem ser acessadas por um endereço único A especificação do endereço é feita através do registrador MAR – Memory Address Registrer. Já o MBR (Memory Buffer Registrer) guarda o conteúdo de uma ou mais célula. Memória Principal 20
- 21. Memória 1 2 3 4 Endereço da memória 5 6 7 8 9 10 Programa XYZ Programa XYZ 3 4 5 6 7 8 Variável B Variável A Sub-Rotina (Soma) Sub-Rotina (Enviar E-mail) 21
- 22. 22
- 23. A memória principal pode ser volátil ou não volátil A RAM (Random Access Memory) é volátil, já a ROM (ReadOnly Memory) e a EPROM (Erasable Programmable ROM) são do tipo não volátil. 23
- 24. Memória Cache É uma memória volátil de alta velocidade com pequena capacidade de armazenamento. Usada para tentar minimizar a diferença do tempo de processamento com o de acesso a memória principal. Armazena uma pequena parte dos dados da memória principal. Antes do processador ir na memória principal, ele verifica no cache. 24
- 25. Principio da localidade É a tendência do processador de referenciar instruções e dados localizados em endereços próximos. A maioria dos processadores apresenta uma estrutura com cache em níveis. Cache L1, L2, L3... 25
- 26. Memória secundária É o armazenamento de dados “permanente” e não volátil. HD, DVD, PenDrive... HD 26
- 27. Dispositivos de Entrada e Saída Comunicação entre o SO e o mundo externo. Podem ser memórias secundárias ou de Interface Homem Máquina. IHM 27
- 28. Barramento ou bus Os barramentos fornecem a comunicação entre os diferentes componentes. Podendo ser Barramento processador-memória, Barramento de E/S e Barramento backplane. Possuem linhas de controle e linhas de dados. Pipelining Técnica que permite ao processador executar instruções paralelamente porém em estágios diferentes. Como numa linha de montagem. 28
- 29. Arquitetura RISC vs CISC A linguagem de máquina é o que o processador realmente entende e está diretamente ligado a sua arquitetura, que comumente vão ser RISC ou CISC. RISC – Reduced Instrucion Set Computer Poucas instruções, em geral não chegam a acessar a memória principal, usando geralmente muitos registradores. CISC – Complex Instruction Set Computers Instruções complexas interpretadas por microprogramas. Poucos registradores e dificultam a implementação do pipelinig. 29
- 30. 30
- 31. Software 31
- 32. Tradutor Após a programação, as instruções devem ser traduzidas para linguagem de máquina. Quando o tradutor traduz, ele gera o módulo-objeto Montadores e Compiladores Montadores (assembler) geram módulos-objetos não executáveis específicos para cada processador. Compiladores (alto nível) geram programas não executáveis em linguagem de máquina a partir da linguagem de auto nível. 32
- 33. Interpretador Não geram módulo-objeto. Executam instruções escritas em alto nível imediatamente. A maior desvantagem é o tempo gasto para a tradução, porém são muito flexíveis. 33
- 34. Linker Gera a partir de vários módulos-objeto um único programa executável. Resolve as referencias externas e realoca a região de memória para carga do programa. Alguns compiladores conseguem resolver estas referencias e isto faz com que o linker não seja usado, passando pelo processo de link dinâmico. Porém neste caso o overhead é muito grande. 34
- 35. Loader Responsável por carregar na memória principal um programa para ser executado. Absoluto ou Realocável Absoluto quando é necessário apenas conhecer o endereço inicial e o tamanho do módulo. Realocável quando o programa pode ser carregado em qualquer posição da memória. 35
- 36. Depurador Encontrar os BUG’s do sistema. Permite acompanhar toda a execução de um programa. Recursos • Acompanhar a execução de instrução por instrução • Visualizar o conteúdo de uma variável • Implementar pontos de parada do sistema (breakpoints) • Especificar que quando uma variável for modificada receba uma mensagem (watchpoint) 36
- 37. Próxima Aula 37
- 38. 1º Teste de Conhecimento Aula 1 – Conceitos Básicos de SO Aula 2 – Visão Geral de SO Aula 3 – Hardware e Software Obrigatório apenas para alunos que entraram na semana do dia 17, para os que entraram depois é opcional 38
- 39. Avaliações, trabalhos e afins Testes e Avaliações Objetivo: Avaliar o que o aluno absorveu do conteúdo ministrado, identificar necessidades de reforço do conteúdo e até mesmo necessidades de alteração na forma de abordagem e material. 39
- 40. Avaliações, trabalhos e afins Passar é fácil! Pode escolher uma questão para não responder O “total” é baseado naquele que tirou a maior nota na prova Pode trazer uma folha escrita a mão (individual) para consulta Imagine uma prova de 10 questões que vale 10 pontos. Se o aluno que acertou mais questões acertar 8 das 10 questões, ele ganha 10, e os demais ganham a nota na proporção de 8 e não de 10. Então se você acertou 4 questões, vai tirar 5. 40
- 41. Avaliações, trabalhos e afins Avaliações – Desafios do Professor Saber o que os alunos aprenderam certo Saber o que entenderam errado Saber o que eles não entenderam nada 41
- 42. Avaliações, trabalhos e afins Avaliações – O que atrapalha Ruídos nos dados 42
- 43. Avaliações, trabalhos e afins Então... A cada duas questões erradas eu elimino uma questão certa Se preocupe em aprender Não estou aqui pra reprovar ninguém 43