Sistemas Operacionais

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Sistemas Operacionais por Mind Map: Sistemas Operacionais

1. Concorrência

1.1. Sistemas

1.1.1. Sistemas Monoprogramáveis

1.1.1.1. Mono Tarefa

1.1.1.2. Processador dedicado em uma unica tarefa

1.1.1.3. Desperdicio de processador

1.1.1.4. Unico programa na memoria principal

1.1.2. Sistemas Multiprogramáveis

1.1.2.1. Multi tarefa

1.1.2.2. Varios programas na memoria principal

1.1.2.3. Programas concorrem pelo processador

1.1.2.4. Processador menos tempo parado

1.1.2.5. Memoria usada de forma eficiente

1.1.2.6. Melhor utilização de periféricos

1.2. Interrupções / Excessões

1.2.1. Interrupções

1.2.1.1. Implementou concorrência nos computadores

1.2.1.2. Gerado por evento externo ao programa

1.2.1.3. Sincroniza execução das rotinas e programas

1.2.1.4. Controla dispositivos

1.2.2. Excessões

1.2.2.1. Execução de uma instrução no programa

1.2.2.2. Rotina de tratamento adequada para cada tipo

1.3. Operações de Entrada/Saída

1.3.1. instruções de entrada/saída

1.3.1.1. Executada pelo processador

1.3.1.2. Forte dependencia CPU e dispositivos de E/S

1.3.1.3. Processador se comunica com perifericos

1.3.2. Controlador

1.3.2.1. Independencia do processador

1.3.2.2. Processador se comunica com o controlador

1.3.2.3. Simplificou instruções E/S

1.3.2.4. Controlador especifica detalhes de operação dos perifericos

1.3.2.5. Avisa CPU do término da operação

1.3.2.6. Mais eficiente

1.3.2.7. Varios E/S executados simultaneamete

1.3.3. E/S controlado por programa

1.3.3.1. Testado permanentemente

1.3.3.2. Processador ocupado até fim da operação

1.3.3.3. Desperdicio de processador

1.3.4. Técnica DMA

1.3.4.1. Tranfere entre memoria e dispositivo E/S

1.3.4.2. CPU usado apenas no inicio e fim da operação

1.3.4.3. Buffer de entrada e saída

1.3.4.3.1. área da memoria utilizada

1.3.5. Canal de E/S

1.3.5.1. Controle total de operações E/S

1.3.5.2. Responsável pela execução do programa

1.3.5.3. Atua entre o processador e o controlador

1.3.5.4. Minima intervenção na CPU

1.4. Buffering

1.4.1. Transfere dados entre dispositivos de E/S e memoria

1.4.2. Minimiza a disparidade da velocidade de processamento entre CPU e dispositivos de E/S

1.4.3. Mantem processador e dispositivos de E/S ocupados

1.5. Spooling

1.5.1. Utiliza disco como um buffer

1.5.2. Utilizado no gerenciamento de impressão

1.5.3. Permite desvincular o programa do dispositivo de impressão

1.6. Reentrância

1.6.1. Permite compartilhar um codigo por diversos usuários

1.6.2. Exige apenas uma cópia do programa na memória

2. Estruturas do Sistema Operacional

2.1. Funções do Núcleo

2.1.1. Tratar Interrupções e Excessões

2.1.2. Cria e Elimina Processos de Thread

2.1.3. Sincronização e comunicação entre processos e threads

2.1.4. Escalonamento e controle dos processos e threads

2.1.5. Gerência de memória

2.1.6. Gerência de sistema de arquivos

2.1.7. Gerência de sistemas de arquivos

2.1.8. Gerência de dispositivos de E/S

2.1.9. Suporte a redes locais e distribuídas

2.1.10. Contabilização do uso do sistema

2.1.11. Auditoria e segurança do sistema

2.2. Modos de Acesso

2.2.1. Modo Usuário

2.2.1.1. Instruções Não Privilegiadas

2.2.1.2. Instruções Reduzidas

2.2.1.3. Não Oferece Risco ao Sistema

2.2.2. Modo Kernel

2.2.2.1. Conjunto Total de Instruções

2.2.2.2. Oferece Risco ao Sistema

2.3. Rotina do SO e System Calls

2.3.1. System Call

2.3.1.1. Controla a execução das rotinas do SO

2.3.1.2. Garante Segurança e Integridade do Sistema

2.3.1.3. Verifica se o a instrução possui autoriização do SO

2.3.2. Rotinado SO

2.3.2.1. Não deixa acessar o modo Kernel sem autorização

2.3.2.2. Após executar a instrução em modo Kernel volta para Modo Usuário

2.4. Chamada a Rotinas do SO

2.4.1. Rotinas

2.4.1.1. Funções

2.4.1.1.1. Gerência de Processos e Threads

2.4.1.1.2. Gerência de Memória

2.4.1.1.3. Gerência do Sistema de Arquivos

2.4.1.1.4. Gerência de dispositivos

2.4.2. Cada SO possui seu próprio conjunto de rotinas

2.5. Ativação/Desativação do Sistema

2.5.1. SO está na memória secundária

2.5.2. boot carrega o SO na memória principal

2.5.3. boot loader: Procedimento de ativação

2.5.3.1. Está em um endereço fixo na ROM

2.5.4. POST: Verifica problemas no hardware

2.5.5. Verifica se a máquina possui algum SO

2.5.5.1. Cso Não: Mensagem de erro

2.5.5.2. Caso Sim: SO é carregado na memória principal

2.5.5.2.1. Fica localizado em um setor de boot

2.5.6. shutdown

2.5.6.1. Permite que os componentes sejam desativados ordenadamente

2.5.6.1.1. Garante integridade do SO

2.6. Linguagem de Comandos

2.6.1. Usuário se comunica com SO

2.6.2. Usuário executa tarefas

2.6.3. Comandos interpretados pelo shell ou interpretador de comandos

2.6.4. Interpretados de comandos não faz parte do núcleo

2.6.5. Possibilita a automatização de tarefas ligadas à gerência do sistema

2.7. Arquiteturas do Núcleo

2.7.1. Arquitetura Monolítica

2.7.1.1. Formada por vários módulos

2.7.1.2. Copilados separadamente e depois linkados

2.7.1.3. Formam um único programa executável

2.7.1.4. Módulos interagem livremente

2.7.1.5. Desenvolvimento e manutenção difíceis

2.7.1.6. Bom desempenho

2.7.2. Arquitetura de Camadas

2.7.2.1. Surgiu com o aumento da complexidade e do tamanho do código dos Sistemas Operacionais

2.7.2.2. Sistema dividido em níveis sobrepostos

2.7.2.2.1. Camadas mais internas são mais privilegiadas que as mais externas

2.7.2.2.2. Cada camada oferece um conjunto de funções que podem ser utilizadas apenas pelas camadas superiores

2.7.2.3. Isola as funções do SO, facilitando a manutenção e depuração

2.7.2.4. Protege as camadas mais internas

2.7.3. Máquina Virtual

2.7.3.1. Gerência de Máquinas Virtuais

2.7.3.1.1. Diferentes SO no mesmo computador

2.7.3.1.2. Cópia virtual do hardware

2.7.3.1.3. Segurança para cada máquina

2.7.3.1.4. Maquinas Virtuais independentes

2.7.3.1.5. Nível intermediario entre hardware e SO

2.7.4. Arquitetura Microkernel

2.7.4.1. Permite que servidores executem em modo usuário

2.7.4.1.1. Não tem acesso direto a determinados componentes do sistema

2.7.4.2. Permite que um cliente solicite um serviço e a resposta seja processada remotamente

2.7.4.3. Permite isolar as funções dos sistemas operacionais

2.7.4.4. SO de fácil manutenção, flexível e de maior portabilidade

2.7.4.5. Difícil implementação

2.7.4.6. Problema de desempenho

2.7.4.7. Determinadas funções do SO exigem acesso direto ao hardware