Conceitos de Sistemas Operacionais

Vamos iniciar esta categoria com alguns conceitos relacionados à disciplina nos quais vamos estar lidando frequentemente.

Um pouco da história,a primeira geração de computadores eram feitos de válvulas e não possuia LP (linguagem de programação) o operador fazia todo o processo. Já na segunda geração ocorreu o surgimento do SO (Sistema Operacional: seqüenciador automático de tarefas, também chamado de MONITOR (Ex: FMS e JCL)), dos SISTEMAS EM LOTE (“BATCH”) e da técnica de ”BUFFERING”.

Nesta imagem, mostra-se o funcionamento básico de um computador, como o usuário opera o sistema, a comunicação do usuário com o hardware (HW)  é feita através de um sistema operacional.

• Sistemas em lote – Execução seqüencial de pacotes, surgiu pela necessidade de processamento de várias informações q poderiam ser processadas de uma só vez. Esta execução é processada de modo OFFLINE, quer dizer, sem a interferência do usuário;
• Buffering – Existe para fazer a comunicação de diferentes interfaces que possuem diferentes velocidades de processamento de informações, como por exemplo: o processador passando uma informação para a memória que varia de 1 Mi a 1Bi de vezes mais lenta, o CPU processa a informação e joga o arquivo no Buffer e depois é passado para o HW;
• Spool – Trabalha de forma semelhante ao buffer mas usa o disco como intermediário. Como exemplo temo a impressão de um arquivo, este arquivo é processado inteiro e passado para o spool q é passado para a impressora;
• Multiprogramação – Divide a memória em partes, todos os programas são passados para a memória, nos quais são executados até o fim para que outro programa seja executado;
• Tempo compartilhado – São divididos o tempo da memória e do processador, a divisão do tempo é democrática, o mesmo tempo demandado para executar um programa é o tempo de executar o outro. A divisão do tempo pode ser feita por usuários ou por programa;
• Mono programáveis – Mono-tarefa;
• Multi programáveis – Multi-tarefa;
• Multi-usuário – o SO permite a troca de usuários existe nos sistemas superiores ao XP;
• Multi-tarefa - Alterna entre vários programas;
• Sistemas com múltiplos processadores

1. Multi processadores -
   Acoplamento de HW forte (quer dizer, existe ligação entre os processadores e compartilha a mesma memória);
   Acoplamento de SW forte (quer dizer, um mesmo SO opera todos os processadores);
   Possui escalabilidade limitada (existe um número limitado de núcleos que podem ser acrescentados à arquitetura);
   Esquema de memória
   - SMP (simétrico) padrão, mesma dificuldade de acesso à memória para todos os processadores.
   - NUMA (Acesso não uniforme) cada um possui uma memória mais próxima no qual possui um acesso mais rápido.
2. Multi computadores (redes, Sistemas Distribuídos) – estão sempre ligados por uma rede.
   Acoplamento fraco em HW;
   Acoplamento fraco em SW (cada um pode possuir um tipo diferente de SO);

• Redes
  Acoplamento forte em HW;
  Acoplamento fraco em SW – Cada estação tem seu próprio SO;
  Comunicação e compartilhamento de recursos;
• Sistemas Distribuídos (SD)
  Apenas uma imagem é mostrada;
  Acoplamento forte em SW;
• Acoplamento forte em HW;
  • Cluster – LAN de alta velocidade (clusters nunca estão separados).
  • GRID - Dispersão geográfica – Computadores separados, em diferentes lugares;
• Sistemas Embarcados:
  Recursos de HW limitados – teclado, tela , bateria, etc;
  Dedicado/Especializado
  Embutidos e sofisticados
  exemplos: Celulares, ABS, etc
• Sistemas em Tempo Real
  Possui restrições de tempo
  Exitem dois tipos:Rigidas – Controle de vôo, Usina atômica, UTI, etc;
  Flexíveis – Celular, Reprodução de Imagem, skype, etc;

Ementa e Objetivos – Banco de Dados

Temos como inicio da matéria, um pequeno texto falando dos objetivo e ementa.

O processo de elaboração e construção de um banco de dados é dividido em três partes a Conceitual, Lógica e Física. Sendo que a sucessora é dependente da anterior.

Na parte conceitual será estudado toda a parte de atributos de um BD e SGBDs em seguida, na parte lógica vão ser mostrados os modelos de banco de dados, Entidade Relacionamentos, dentre outras. Já na parte física será a criação de um banco de dados com todas as características que um BD deve possuir.

Ementa:

Citando a ementa com uma pesquisa prévia para cada termo, sendo melhor explicado cada item posteriormente.

• Conceitos de Gerenciamento de banco de dados;

• Arquitetura de um SGBD (Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados – Software com recursos específicos para facilitar a manipulação das informações dos bancos de dados e o desenvolvimento de programas aplicativos);

• Modelagem de dados : Representa um conjunto de requerimentos de informações de negócio;

• Modelo relacional: é um modelo de dados, adequado a ser o modelo subjacente de um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD), que se baseia no princípio em que todos os dados estão guardados em tabelas (ou, matematicamente falando, relações). Toda sua definição é teórica e baseada na lógica de predicados e na teoria dos conjuntos.

• Álgebra Relacional: operações mapeiam uma ou mais relações em uma nova relação algumas operações impõem restrições nas relações de entrada. Segue algumas operações básicas que podem ser efetuadas com a Álgebra Relaciona: Produto Cartesiano, União e Diferença, Seleção, Projeção e Renomeação;

  A linguagem SQL é dividida conceitualmente em 3 membros, dentre eles estão a DDL, DML, DCL:

• DDL (Data Definition Language) – Linguagem definição: permite ao usuário a manipulação de tabelas e elementos associados dentre os comandos básicos estão o CREATE, DROP e o ALTER;

• DML (Data Manipulation Language) – Manipulação de dados: permite ao usuário com um conjunto de subcomandos a manipulação das informações nas tabelas dentre os comandos destacam-se: INSERT, UPDATE, DELETE e o SELECT;

• DCL (Data Control Language) – Controle de dados: faz o controle de acesso a determinadas informações do banco, podendo agrupar tipos de usuários.

• Indexação: é um tipo de melhoramento para consultas em banco de dados, mas tem um impacto na hora do cadastro dos itens relacionados ao índice.

• Projeto físico de banco de dados relacionais.

• Implementação de banco de dados.

Objetivos:

• Capacitação de modelagem de dados;

• Implementação de vários tipos de informações em diversos tipos de SGBDs;

• Ter condições de elaboração de um projeto de SGBD desde a construção conceitual, passando pela parte lógica e aplicando todos os conceitos para a implantação física do BD.

Bibliografia conceitual:
http://pt.wikipedia.org/wiki/SQL
http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_relacional
http://pt.wikipedia.org/wiki/Banco_de_dados

Professor:
Claudiney Vander Ramos