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;