SISTEMAS OPERACIONAIS

Annotations:

• Conjunto de Softwares que estabelece a interface entre usuário e hardware e abstrai a parte física do computador.

1. Composição do Hardware
   1. CPU (Central Processing Unit)
      1. ALU (Arithmetic and Logic Unit)
      2. CU (Control Unit)
      3. Registradores
   2. Barramentos
      1. Memória
      2. Endereço
      3. Controle
   3. Memória
      1. Hierarquia de Memória
         1. Memória Primária

            Annotations:

            • Memória RAM. Utilizada pelos processos para armazenar dados vindos da memória secundária Característica: Volatilidade
         2. Memória Secundária

            Annotations:

            • Tipo de memória com grande capacidade de armazenamento e baixo custo por byte. Característica: não-volatilidade
         3. Memória ROM

            Annotations:

            • Read Only Memory, tipo de memória que vem pré-carregada com dados do fabricante. Em geral, é não-reprogramável, com exceção de alguns tipos como a EPROM que demandam um hardware específico para tal
   4. Arquitetura Von Neumann

      Annotations:

      • Arquitetura de Sistemas Operacionais que permitiu os softwares estarem armazenados na mesma máquina do SO.
2. Tipos de Sistemas
   1. Lotes (Batch)
   2. Tempo Real
      1. Restrição Temporal
         1. Regulador de Tarefas
         2. Relação Deadline
      2. Testes de Escalonamento
         1. Conjunto de Tarefas
            1. Escalonáveis
            2. Não-escalonáveis
         2. Testes
            1. Necessários
            2. Exato
            3. Suficiente
      3. Algoritmos
         1. Prioridade Dinâmica
            1. Rate Monotonic
         2. Prioridade de Tempo de Execução
            1. Deadline Monotonic
      4. Abordagem
         1. Carga Dinâmica
            1. Online
         2. Projeto
            1. Conhecimento Prévio
            2. Cíclico
               1. Rígido
            3. Dirigido a Prioridade
               1. Flexível
   3. Tempo Compartilhado
   4. MonoProcessado

      Annotations:

      • Capaz de executar apenas uma thread por vez, não permitindo a utilização de artifícios, como escalonamento - usado no multiprocessamento
      1. MonoProgramação

         Annotations:

         • Programação single-thread. Todo o escopo do software está atribuído a uma única thread
   5. Multiprocessado

      Annotations:

      • Capaz de processar múltiplas threads "ao mesmo tempo"
      1. Multiprogramação

         Annotations:

         • Programação multithread
      2. Escalonamento
         1. Estados do Processo
            1. Pronto

               Annotations:

               • Processo pronto para executar
            2. Espera

               Annotations:

               • Processo aguardando alguma informação (como uma entrada no teclado, por exemplo) para executar
            3. Execução

               Annotations:

               • Processo em execução
            4. Início

               Annotations:

               • Criação do processo
            5. Término

               Annotations:

               • Fim do processo
            6. Troca de Contexto

               Annotations:

               • Consiste da troca do estado de um processo a partir da degradação de sua prioridade.
         2. Algoritmos
            1. FIFO

               Annotations:

               • First In First Out nada mais do que uma fila na qual os processos são atendidos na ordem de chegada
            2. Round Robin

               Annotations:

               • Algoritmo que estabelece uma "timeslice" (fatia de tempo) na qual cada processo poderá ter posse do processador.
            3. SJF

               Annotations:

               • Shortest Job First. Tipo de Escalonamento que considera o menor processo. Ele gera um problema chamado starvation
               1. Problema: Starvation

                  Annotations:

                  • Processos maiores nunca são atendidos devido ao fato de os menores terem preferência.
         3. Prioridade

            Annotations:

            • Fator de ordenação no atendimento dos processamentos. Quão maior for a prioridade, mais rápido será seu atendimento
            1. Estática (`Pré-definida)

               Annotations:

               • Prioridade pré-determinada pelo administrador do sistema 
            2. Dinâmica

               Annotations:

               • Tipo de prioridade na qual o valor dos processos pode variar de acordo com vários critérios, como o tempo de espera, por exemplo.
      3. Time-Slice

         Annotations:

         • Período de tempo qual o processador estará em posse de um processo
      4. Thread

         Annotations:

         • Thread é uma tarefa a ser executada pelo processador. Uma Thread é sempre contida por um processo.
         1. Subdivisão de Processos

            Annotations:

            • Apresentam uma abstração para a nova subdivisão necessária para os processos (Espaço de Usuário  e Espaço de Kernel)
         2. Estados Similares aos Processos

            Annotations:

            • As Threads possuem estados similares aos processos, ou seja: Criação, Execução, Espera, Pronta e Exclusão.
         3. Multithreading

            Annotations:

            • Termo utilizado para um processo que contém várias Threads. Os sistemas multithread executam as threads tão rapidamente que estas aparentam estar sendo executadas paralelamente.
         4. Comunicação Entre Processos
            1. Troca de Mensagens
               1. Sincronização
                  1. Blocking Send
                  2. Blocking Receive
                  3. Nonblocking Receive
                  4. Nonblocking Send
               2. Bufferização
                  1. Zero-Capacity
                  2. Bounded Capacity
                  3. Unbounded Capacity
               3. Problemas
                  1. Race Condition

                     Annotations:

                     • Acontece quando dois processos acessam um mesmo recurso (Discos, Memória, Arquivos, Impressora) compartilhado ao mesmo tempo. A solução para este problema é a exclusão mútua, que é quando há garantias de que o processo não terá acesso a regiões críticas quando outro estiver acessando. O uso é sincronizado Convém ressaltar que a exclusão mútua demanda a desativação da preempção.
   6. Mainframes
   7. Distribuídos

      Annotations:

      • Sistemas Operacionais que rodam em diferentes estações como se estas fossem uma só
   8. Distribuídos
      1. Fortemente Acoplados
   9. Rede
      1. Fracamente Acoplados
   10. Híbridos

       Annotations:

       • Sistemas que reúnem características dos demais
3. Modos de Acesso ao Processador
   1. Não-´Preemptivo

      Annotations:

      • Incapacidade de alterar a prioridade de um processo. Sua prioridade é constante.
   2. DMA

      Annotations:

      • Direct Memory Access, o acesso à memória é feito diretamente através de uma controladora de DMA
   3. Preemptivo

      Annotations:

      • Capacidade de alterar a prioridade de um processo para que este possa acessar o processador mais rapidamente
4. Arquiteturas
   1. Monolítica

      Annotations:

      • Arquitetura na qual todo funcionamento do SO acontece no mesmo nível. Exemplo: Linux
   2. Camadas

      Annotations:

      • Arquitetura que divide as atribuições do SO em camadas. Exemplo: Windows
   3. Máquina Virtual

      Annotations:

      • Máquina que abstrai ações do SO. Exemplo: JVM (Máquina Virtual Java), que executa bytecodes
      1. JVM
      2. DVM
      3. CLR
   4. Microkernel

      Annotations:

      • Arquitetura de SO na qual as funções do Kernel são reduzidas
5. Tipos de Usuário

   Annotations:

   • Os usuários de um sistema podem ser pessoas ou outros sistemas
   1. Aplicações
      1. System Calls

         Annotations:

         • São requisições feitas por uma aplicação ao Sistema Operacional.
   2. Pessoas
6. Níveis de Acesso
   1. Usuário

      Annotations:

      • Acesso básico às funcionalidades do SO
   2. Administrador (Kernel)

      Annotations:

      • Acesso mais aprimorado, permitindo ao usuário fazer alterações no Sistema Operacional
7. Gerência de Arquivos
   1. Operações
      1. Remoção
      2. Criação
      3. Leitura
      4. Escrita
   2. Formatos
      1. Registro
      2. Texto
      3. Executável
   3. Atributos
      1. Nome
      2. Tipo
      3. Data de Criação
      4. Permissão de Acesso
      5. Proprietário
   4. Formas de Acesso
      1. Direto
      2. Sequencia.l
      3. Indexado
   5. Blocos
      1. físicos
      2. lógicos
8. Gerência de E/S
   1. Categoria
      1. Dispositivo de Bloco
         1. Discos
         2. Pen Drive
      2. Dispositivo de Caractere
         1. Teclado
         2. Mouse
         3. IImpressora
   2. Comunicação
      1. Interface Serial
      2. Interface Paralela
   3. Formas
      1. DMA
      2. Interrupção
      3. Interação Processador X Dispositivo
         1. Programada
         2. Polling
   4. Acesso
      1. Espaço de MEmória
      2. Espaço de E/S