Sistemas Operacionais Modernos - Resumo 1o Capítulo

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Discos

São os discos que armazenam informações de forma duradoura. No entanto, são bem mais lentos que a memória, porem armazenam muito mais dados do que ela.

Dispositivos de E/S

Os dispositivos de E/S interagem de forma intensa com o SO. Geralmente estes dispositivos são constituídos de duas partes: o controlador e o dispositivo em sim. O controlador nada mais é do que um chip, ou um conjunto deles, em uma placa que controla o dispositivo fisicamente. O controlador recebe comandos do sistema operacional para executar funções como ler e enviar dados para os dispositivos.

Barramentos

Os Barramentos são os responsáveis pela comunicação entre os componentes do computador (CPU, memória, disco rígido, dispositivos de E/S).

Todo computador pessoal possui uma placa mãe que tem um programa chamado BIOS que é responsável por coletar alguns dados do computador, como quantidade de memória, de dispositivos conectados e se estes estão funcionando corretamente. Então o BIOS determina por qual dispositivo deve-se dar o boot.

- Conceitos de um Sistema Operacional

Processos

Um processo é basicamente um programa em execução e associado a cada processo está seu espaço de endereçamento. Para entender processos precisamos pensar em sistemas compartilhados. O Sistema Operacional decide parar um processo e inicia outro porque seu tempo de compartilhamento de CPU excede, o processo foi suspenso e deverá ser reiniciado ais tarde, exatamente do ponto em que parou.

Em um sistema operacional muito simples, apenas um programa por vez está na memória. Para executar um segundo programa, o primeiro tem de ser removido e o segundo colocado na memória.

Sistemas operacionais mais sofisticados permitem que múltiplos programas estejam na memória ao mesmo tempo.

Arquivos

Outro conceito fundamental que compõe praticamente todos os sistemas operacionais é o sistema de arquivos.

Hierarquias de processos normalmente não são muito profundaS. Já hierarquias de arquivos compõem, em geral, de quatro, cinco ou mais níveis de profundidade. Cada arquivo dentro da hierarquia de diretórios pode ser especificado fornecendo-se o caminho (path name) a partir do topo da hierarquia de diretórios, o diretório-raiz. Antes que possa ser lido ou escrito, um arquivo precisa ser aberto e, nesse momento, as permissões são verificadas. Se o acesso for permitido, o sistema retorna um pequeno valor inteiro, chamado descritor de arquivo.

Entrada e saída

Todos os computadores têm dispositivos físicos para entrada e saída consequentemente, todo sistema operacional possui um subsistema de E/S para gerenciar seus dispositivos de E/S.

Segurança

Computadores contem muitas informações que os usuários, muitas vezes, querem manter confidenciais. Cabe ao sistema operacional gerenciar o sistema de segurança para que os arquivos, por exemplo, sejam acessíveis apenas por usuários autorizados.

Interpretador de comandos

A shell faz uso intensivo de muitos aspectos do sistema operacional (mesmo não fazendo parte dele) e é um bom exemplo sobre como as chamadas de sistema podem ser usadas. Ele e também a interface principal entre o usuário a frente de seu terminal e o sistema operacional.

- Estrutura dos Sistemas Operacionais:

O Sistema Operacional é escrito como uma coleção de procedimentos, sendo que cada um pode chamar um dos demais sempre que necessário.

- Os sistemas operacionais em linguagem C

Os sistemas operacionais geralmente são grandes programas em C, que consistem em vários fragmentos escritos por muitos programadores. Porem esse ambiente é muito diferente daquele que estão acostumados os indivíduos quando escrevem pequenos programas.

A linguagem em C se torna atraente para a escrita de Sistemas Operacionais pois tem propriedades que facilitam sua utilização, como o controle total do programador sobre a memória (com ponteiros explícitos), e todo o armazenamento estático ou liberado pelo programador, e não possui entre outras coisas um coletor de lixo, que seria um defeito fatal para o sistema operacional.

Um sistema operacional é muito grande possuindo muitas vezes mais de milhões de linhas de código, portanto para se construir um Sistema Operacional, cada .c é compilado em um arquivo objeto, que contem operações binarias para a máquina destino, que serão executadas posteriormente pela CPU.

É utilizando o auxílio de programas para que a cada mudança de código seja feita uma varredura de quais outros arquivos dependem desse código para funcionar corretamente. Compilando tudo que necessário de forma automática sem a necessidade da intervenção e análise individual do programador (impraticável pelo tamanho do código).

Estando todos os arquivos prontos, e atualizados se necessário, os mesmos são transferidos para um programa chamado linker, combinando todos em um único arquivo binário executável, gerando um programa de grande porte executável.

Os códigos de um sistema operacional são executados diretamente pelo Hardware, sem interpretadores e sem compilação just-in-time, como é normal no caso de linguagens em Java.

- O Futuro dos Sistemas Operacionais

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