Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais (2)
Short Description
principais tópicos sobre os fundamentos dos sistemas operacioais...
Description
Apostila da disciplina de Fundamentos de Sistemas Operacionais
Arquitetura de Sistemas Operacionais Operacionais
2010
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
Capítulo 0 A EVOLUÇO !OS S"S#E$AS O%E&AC"O'A"S (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 0) 0.1 A Primeira Geração (1945-1955): Válvulas e Painéis com Plus ........................................................ 04 0.! A "eun#a Geração (1955 19$5): %ransis&ores e "is&emas 'a&c .................................................... 05 0. A %erceira Geração (19$5 19*0): +,s e ul&iroramação ul&iroramação .............................................................. 0* 0.4 A /uar&a Geração (19*0-1990): +omu&a#ores Pessoais Pessoais .................................................................. 11 0.5 19909: a 2ra 3in#os ................................................................................................................ 1 Capítulo 1 V"SO *E&AL (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 1+ 1.1 ,n&ro#ução ..................................................................................................................................... 19 1.! unç6es 7ásicas ............................................................................................................................. 19 1. á8uina #e nveis .......................................................................................................................... !0 1.4 %ios #e "is&emas eracionais ....................................................................................................... !! 1.4.1 "s monororamáveismono&ar monororamáveismono&are;a e;a ................................................................................ !! 1.4.! "s mul&iroramáveis mul&i&are;a ................................................................................ ! 1.4.!.1 "is&emas 'a&c ............................................................................................... !5 1.4.!.! "is&emas #e %emo comar&ila#o comar&ila#o ................................................................... !5 1.4.!. "is&emas #e %emo ar#are ....................................................................................................................................... 1 !.!.1 Processa#or Processa#or ................................................................................................................... 1 !.!.! em?ria ........................................................................................................................ ! !.!. em?ria +ace .............................................................................................................. ! !.!.4 em?ria Princial e "ecun#aria ....................................................................................... ! !.!.5 @isosi&ivos e 2n&ra#a"a#a 2n&ra#a"a#a ............................................................................................ !.!.$ 'arramen&os ou 'us ........................................................................................................ !.!. Pieline .......................................................................................................................... 5
2
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
Capítulo 0 A EVOLUÇO !OS S"S#E$AS O%E&AC"O'A"S (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 0) 0.1 A Primeira Geração (1945-1955): Válvulas e Painéis com Plus ........................................................ 04 0.! A "eun#a Geração (1955 19$5): %ransis&ores e "is&emas 'a&c .................................................... 05 0. A %erceira Geração (19$5 19*0): +,s e ul&iroramação ul&iroramação .............................................................. 0* 0.4 A /uar&a Geração (19*0-1990): +omu&a#ores Pessoais Pessoais .................................................................. 11 0.5 19909: a 2ra 3in#os ................................................................................................................ 1 Capítulo 1 V"SO *E&AL (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 1+ 1.1 ,n&ro#ução ..................................................................................................................................... 19 1.! unç6es 7ásicas ............................................................................................................................. 19 1. á8uina #e nveis .......................................................................................................................... !0 1.4 %ios #e "is&emas eracionais ....................................................................................................... !! 1.4.1 "s monororamáveismono&ar monororamáveismono&are;a e;a ................................................................................ !! 1.4.! "s mul&iroramáveis mul&i&are;a ................................................................................ ! 1.4.!.1 "is&emas 'a&c ............................................................................................... !5 1.4.!.! "is&emas #e %emo comar&ila#o comar&ila#o ................................................................... !5 1.4.!. "is&emas #e %emo ar#are ....................................................................................................................................... 1 !.!.1 Processa#or Processa#or ................................................................................................................... 1 !.!.! em?ria ........................................................................................................................ ! !.!. em?ria +ace .............................................................................................................. ! !.!.4 em?ria Princial e "ecun#aria ....................................................................................... ! !.!.5 @isosi&ivos e 2n&ra#a"a#a 2n&ra#a"a#a ............................................................................................ !.!.$ 'arramen&os ou 'us ........................................................................................................ !.!. Pieline .......................................................................................................................... 5
2
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
Capítulo . CO'CO&&/'C"A ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((( . .1 ,n&ro#ução ..................................................................................................................................... $ .! ,n&errução e 2ceção .................................................................................................................... * . eraç6es #e 2n&ra#a"a#a 2n&ra#a"a#a ........................................................................................................... 40 .4 'uBerin ....................................................................................................................................... 4! .5 "oolin ........................................................................................................................................ 4 .$ s
A?s os es;orços sem sucesso #e 'a77ae ouco roresso se &eve na cons&rução #e comu&a#ores #ii&ais a&é a "eun#a Guerra un#ial. 2m &orno #e 1940 >oar# AiEen em >arvar# on Von Meumann no ,ns&i&u&o ara 2s&u#os Avança#os em Prince&on on Preser 2cEer& e 3illiam aucleD na Hniversi#a#e #e PennsDlvania e Ionra# Quse na Alemana en&re ou&ros &iveram sucesso na cons&rução #e má8uinas calcula#oras usan#o válvulas. 2ssas má8uinas eram enormes ocuan#o salas comle&as com #eLenas #e milares #e válvulas orém eram mui&o mais len&as #o 8ue os mais simles comu&a#ores essoais #e oFe. Ma8ueles #ias rimi&ivos um e8ueno ruo #e essoas cons&ruiu roramou oerou e #eu manu&enção a ca#a má8uina. %o#a a roramação era ;ei&a em linuaem #e má8uina semre se conec&an#o Jos com lus em ainéis ara con&rolar as ;unç6es 7ásicas #a má8uina. As linuaens #e roramação não eram coneci#as (nem a linuaem Assem7lD). Mem se ouvia ;alar em sis&emas oeracionais. mo#o usual #e oeração consis&ia no rorama#or ela7orar o rorama numa ;ola e en&ão ir N sala #a má8uina inserir os lus nos ainéis #o comu&a#or e as&ar as r?imas oras aelan#o 8ue nenuma #as !0.000 ou mais válvulas não se 8ueimasse #uran&e a eecução #o rorama. Ma ver#a#e &o#os os ro7lemas eram ineren&emen&e so7re cálculos numéricos &ais como eraç6es #e &a7elas #e senos e cossenos. Por vol&a #os anos 50 essa ro&ina &eve uma e8uena evolução com a in&ro#ução #e car&6es er;ura#os. 2ra ossvel a ar&ir #e en&ão se escrever roramas em car&6es e lK-los em veL #o uso #e lus em ainéisR no mais o roce#imen&o era o mesmo. 0(2 - A Se>unda *era67o @1+ - 1+B #ransistores e Sistemas rama67o $ultipro>rama67o 1 Y Y 0 Y $ Y 40
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
H&iliLação #e #isco H&iliLação #e imressora %emo &o&al rocessamen&o %aa #e rocessamen&o
.
Y Y 0 min.
$ Y $Y 15 min.
$ ror. ora
1! ror. ora
#e
%a7ela . +omaração en&re ono e mul&iroramação A seuir será aresen&a#o &écnicas #e imlemen&ação #a concorrKncia essencial num sis&ema mul&iroramável. .(2 "nterrup67o e Ece67oB
@uran&e a eecução #e um rorama even&os inesera#os o#em ocorrer ocasionan#o um #esvio ;orca#o em seu Xuo #e eecução. 2s&es &ios #e even&os são coneci#os or interrup%&o ou e'ce%&o e o#em ser conse8Kncia #a sinaliLação #e alum ar#are e&erno ou #a eecução #e ins&ruç6es #o r?rio rorama. A #i;erença en&re in&errução e eceção e #a#a elo &io #e even&o ocorri#o. Porém nem semre é ;ei&a es&a #is&inção. A in&errução ermi&iu a imlemen&ação #a concorrKncia nos comu&a#ores. +om es&e mecanismo o " sincroniLa a eecução #e &o#as suas ro&inas e #os roramas #os usuários além #e con&rolar #isosi&ivos. Hma in&errução é era#a or alum even&o e&erno ao rorama e in#een#e #a ins&rução 8ue es&a sen#o eecu&a#a. Hm eemlo #e in&errução ocorre 8uan#o um #isco avisa ao rocessa#or 8ue uma oeração #e lei&ura ou escri&a es&á comle&a. Mes&e caso o rocessa#or in&errome o rorama e &ra&a o &érmino #a oeração. Ao Jnal #a eecução #e ca#a ins&rução a uni#a#e #e con&role veriJca a ocorrKncia #e alum &io #e in&errução. Mes&e caso o rorama é #esvia#o ara uma rotina de tratamento de interrup%&o . Para o rorama rosseuir os&eriormen&e as in;ormaç6es #o rorama eecu&a#o são armaLena#as em reis&ra#ores no rocessa#or (iura .!).
41
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
i. .! ecanismos #e in&errução e eceção A &a7ela .4 #escreve o mecanismo #e in&errução 8ue o#e ser realiLa#o or ar#are ou so;&are. Para ca#a &io #e in&errução eis&e uma ro&ina #e &ra&amen&o associa#a. A i#en&iJcação #o &io #e in&errução é ;un#amen&al ara #e&erminar o en#ereço #a ro&ina #e &ra&amen&o. 2is&em #ois mé&o#os u&iliLa#os no &ra&amen&o #as in&erruç6es. rimeiro u&iliLa uma es&ru&ura #e #a#os cama#a #e vetor de interrup%&o 8ue con&em o en#ereço inicial #e &o#as as ro&inas #e &ra&amen&o eis&en&es associa#as a ca#a even&o. Hm seun#o mé&o#o u&iliLa um reis&ra#or #e s&a&us 8ue armaLena o &io #o even&o ocorri#o. Mes&e mé&o#o s? eis&e uma =nica ro&ina #e &ra&amen&o 8ue no seu inicio &es&a o reis&ra#or ara i#en&iJcar o &io #e in&errução e &ra&á-la #e maneira a#e8ua#a. Via >ar#are
Via "o;&are
1. Hm sinal #e in&errução é era#o ara o rocessa#or !. A?s o &ermino #a eecução #a ins&rução corren&e o rocessa#or i#en&iJca o e#i#o #e in&errução . s con&e=#os #os reis&ra#ores aroria#os são salvos 4. rocessa#or i#en&iJca 8ual a ro&ina #e &ra&amen&o 8ue será eecu&a#a e carrea um reis&ra#or com o en#ereço inicial #es&a ro&ina 5. A ro&ina #e &ra&amen&o salva o con&e=#o #os #emais reis&ra#ores na ila #e con&role #e roramas $. A ro&ina #e &ra&amen&o é eecu&a#a . A?s o &ermino #a eecução #a ro&ina os reis&ra#ores são res&aura#os re&oman#o a eecução 42
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
#o rorama in&erromi#o %a7ela .4 ecanismo #e in&errução As in&erruç6es são #ecorren&es #e even&os assíncronos (não relaciona#os N ins&rução #o rorama). 2s&es even&os o#em ser imrevisveis e o#em ocorrer m=l&ilas veLes. ,sso ossi7ili&aria a ocorrKncia #e m=l&ilas in&erruç6es simul&Cneas. Par evi&ar es&a si&uação é a ro&ina #e &ra&amen&o ini7ir as #emais in&erruç6es. Assim as in&erruç6es os&eriores seriam inora#as #uran&e a eecução #a ro&ina #e &ra&amen&o ou seFa não rece7eriam &ra&amen&o. ,n&erruç6es com es&as carac&ers&icas são cama#as #e interrup%es mascaráveis . Aluns rocessa#ores não ermi&em 8ue in&erruç6es seFam #esa7ili&a#as. Mes&e caso o rocessa#or recisa sa7er a or#em em 8ue ocorreram as in&erruç6es concorren&es. Para isso as in&erruç6es #evem ossuir riori#a#es em ;unção #e sua imor&Cncia. Mormalmen&e um #isosi&ivo #enomina#o controlador db pedidos de interrup%&o é o resonsável or avaliar as in&erruç6es era#as e suas riori#a#es.
Hma eceção é semelan&e a uma in&errução sen#o a rincial #i;erença o mo&ivo elo 8ual o even&o é era#o. A eceção é resul&a#o #ire&o #a eecução #e uma ins&rução #o r?rio rorama como a #ivisão #e um n=mero or Lero ou a ocorrKncia #e um SoverXoT e oeraç6es ari&mé&icas. Por&an&o a eceção é era#a or um even&o síncrono . %ais even&os são or&an&o revisveis e s? o#em ocorrer um =nico #e ca#a veL. Hm rorama com es&e &io #e even&o 8ue seFa reeecu&a#o a eceção ocorrera semre na mesma ins&rução. Assim como a in&errução o rorama in&erromi#o é #esvia#o ara uma rotina de tratamento de e'ce%&o (iura .!). mecanismo #e &ra&amen&o #e eceç6es mui&as veLes o#e ser escri&o elo r?rio rorama#or. Assim é ossvel evi&ar 8ue um rorama seFa encerra#o #e ocorrer or eemlo um overXo. .(. Opera6Hes de Entrada:SaídaB
Mos rimeiros "s eis&iam ins&ruç6es eseciais ara con&rolar eri;éricos #enomina#as #e instru%es de entrada*saída . 2s&as ins&ruç6es con&inam #e&ales #e ca#a eri;érico como or eemlo na ravação #e um 7loco #e #a#os em #isco #everia se eseciJcar em 8ual &rila e se&or ocorreria a ravação. ,s&o rovocava uma ;or&e #een#Kncia en&re rocessa#or e os #isosi&ivos #e 2". controlador de interface suriu ara ermi&ir 8ue o rocessa#or J8ue mais in#een#en&e #os eri;éricos. @es&a ;orma o rocessa#or não se 43
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
comunica mais #ire&amen&e com os #isosi&ivos #e 2" mas sim a&ravés #o con&rola#or (iura .).
e m ? r ia Princial
H +P
+on&rola#or
@ i s o s i& i v o s # e 2 "
i. . +on&rola#or #e #isosi&ivos #e 2" con&rola#or simliJcou as ins&ruç6es #e 2" ois o rocessa#or não necessi&aria u&iliLar ins&ruç6es #e&ala#as. +om a u&iliLação #o con&rola#or eis&iam #uas maneiras 7ásicas elas 8uais o rocessa#or erenciava as oeraç6es #e 2": - 'a primeira o rocessa#or sincroniLa-se com o eri;érico ara o inicio #a &roca #e #a#os en&re eles e #eois #e inicia#a a &rans;erKncia o sis&ema Jcava ermanen&emen&e &es&an#o o es&a#o #os eri;éricos ara sa7er 8uan#o a oeração #e 2" &erminaria. 2s&e &io #e con&role cama#o #e +* controlada por programa man&ina o rocessa#or ocua#o a&é o Jm #a oeração #e 2" (bus, ait ). ,s&o rovocava um #eser#cio #e &emo ois o rocessa#or eecu&a uma ins&rução mui&o mais rai#amen&e 8ue a realiLação #e uma oeração #e 2". - 'a se>unda á uma evolução #o mo#o an&erior on#e uma veL inicia#a a &rans;erKncia #e #a#os o rocessa#or ermanece livre ara realiLar ou&ras &are;as. Mes&e caso em #e&ermina#os in&ervalos #e &emo o " #eve &es&ar os #isosi&ivos ara sa7er #o &érmino #a oeração #e 2" ( polling). 2s&a &écnica ermi&iu um &io #e aralelismo sen#o a 7ase #os sis&emas mul&iroramáveis. =nico inconvenien&e #es&a &écnica é 8ue caso aFa mui&os eri;éricos o rocessamen&o será in&erromi#o ;re8en&emen&e.
44
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
+om o mecanismo #e in&errução as oeraç6es #e 2" se &ornaram mais eJcien&es uma veL 8ue o con&rola#or in&errome o rocessa#or ara avisar o Jm #e uma oeração ao invés #o rocessa#or Jcar cons&an&emen&e veriJcan#o as oeraç6es en#en&es ( +* controlada por interrup%&o ). 2s&a =l&ima &écnica é mais eJcien&e #o 8ue a con&rola#a or rorama ois elimina a necessi#a#e #o rocessa#or eserar elo &érmino #a oeração alem #e ermi&ir varias oeraç6es #e 2" simul&Cneas. Ain#a eis&e um ou&ro inconvenien&e nes&e rocesso. \ o caso em 8ue á uma ran#e 8uan&i#a#e #e #a#os on#e as mui&as in&ervenç6es #o rocessa#or aca7am or re#uLir sua eJciKncia. Hma solução ensa#a ara es&e ro7lema ;oi a &écnica #e &rans;erKncia #e #a#os cama#a #e @A (irect Memor, $ddress ). A tcnica M$ ermi&e 8ue um 7loco #e #a#os seFa &rans;eri#o en&re a mem?ria rincial e um #isosi&ivo #e 2" sem a in&ervenção #o rocessa#or ece&o no inicio e no Jm #a &rans;erKncia. /uan#o o sis&ema #eseFa ler ou ravar um 7loco #e #a#os o rocessa#or in;orma ao con&rola#or sua localiLação o #isosi&ivo #e 2" a osição inicia #a mem?ria on#e os #a#os serão li#os ou rava#os e o &amano #o 7loco. +om es&as in;ormaç6es o con&rola#or realiLa a &rans;erKncia en&re o eri;érico e a mem?ria rincial e o rocessa#or será in&erromi#o somen&e no Jnal #a oeração. A área #e mem?ria u&iliLa#a elo con&rola#or na &écnica #e @A é cama#a #e bu/er de entrada*saída .
Ma &écnica #e @A o con&rola#or assume momen&aneamen&e o con&role #o 7arramen&o. Mes&e caso a u&iliLação #o 7arramen&o assa ser eclusiva #o eri;érico e o rocessa#or susen#e &emorariamen&e o acesso ao 7arramen&o. rocessa#or o#e nes&as oras realiLar &are;as 8ue não #een#a #o 7arramen&o como or eemlo acesso N mem?ria cace. .() B
A &écnica #e bu/ering consis&e na u&iliLação #e uma área na mem?ria rincial #enomina#a bu/er ara a &rans;erKncia #e #a#os en&re os #isosi&ivos #e 2" e a mem?ria. 2s&a &écnica ermi&e 8ue em uma oeração #e lei&ura o #a#o seFa rimeiramen&e &rans;eri#o ara o 7uBer li7eran#o ime#ia&amen&e o #isosi&ivo ara uma nova lei&ura. Assim en8uan&o o rocessa#or rocessa o #a#o localiLa#o no 7uBer o eri;érico realiLa ou&ra oeração #e lei&ura simul&aneamen&e. mesmo mecanismo o#e ser alica#o Ns ravaç6es (iura .4)
45
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
. e m ? r ia Princial
ra v a çã o H+P
ra v a çã o +on&rola#or
'uBer l e i &u r a
l e i&u r a
i. .4 eraç6es #e 2" u&iliLan#o 7uBer o7Fe&ivo #es&a &écnica é man&er na maior ar&e #o &emo rocessa#or e #isosi&ivos #e 2" ocua#os ois minimiLa o ro7lema #a #isari#a#e #a veloci#a#e #e rocessamen&o en&re o rocessa#or e os #isosi&ivos. A uni#a#e #e &rans;erKncia u&iliLa#a no 7uBerin é o registro 8ue &em seu &amano #eJni#o em ;unção: - !a nature5a do dispositi;o . Por eemlo uma lina era#a or uma imressora ou um carac&ere #e um &ecla#o. - !a aplica67o #eJni#o em ar8uivo.
oicamen&e o 7uBer #eve ermi&ir armaLenar #iversos reis&ros #e ;orma 8ue aFam #a#os li#os e ain#a não rocessa#os ou rocessa#os mas ain#a não rava#os. ,s&o &orna o rocesso 7as&an&e eJcien&e ois é ossvel coma&i7iliLar a #i;erença eis&en&e en&re o &emo em 8ue o rocessa#or eecu&a ins&ruç6es e o &emo em 8ue o #isosi&ivo #e 2" realiLa suas oeraç6es #e lei&ura e ravação.
.( Spoolin>B
A &écnica #e spooling (simultaneous peripheral operation on-line ) in&ro#uLi#a no Jnal #os anos 50 visa aumen&ar o rau #e concorrKncia e a eJciKncia #os "s. "emelan&e N &écnica #e 7uBerin a &écnica #e soolin u&iliLa uma área em #isco como se ;osse um ran#e 7uBer. Mes&e caso os #a#os o#em ser li#os ou rava#os em #isco en8uan&o roramas são eecu&a#os concorren&emen&e. 2s&a &écnica es&a resen&e na maioria #os "s u&iliLa#a no erenciamen&o #e imressão. Mo momen&o em 8ue um coman#o #e imressão é eecu&a#o as in;ormaç6es a serem imressas são rava#as 46
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
an&es em um ar8uivo em #isco coneci#o como arquivo de spool li7eran#o o rorama ara ou&ras a&ivi#a#es. Pos&eriormen&e o " se encarrea #e #irecionar o con&e=#o #o ar8uivo #e sool ara a imressora (iura .5).
" i s &e m a : e r a c i o n a l
P ro r a m a
Ar8uivo #e "ool
, m r e ss o r a
i. .5 %écnica #e "oolin 2s&a &écnica #esvincula o rorama #o #isosi&ivo imressor ime#in#o 8ue um rorama reserve a imressora ara uso eclusivo. " erencia a se8Kncia #e imress6es solici&a#as elos roramas seuin#o cri&érios #e seurança e #e uso eJcien&e #as imressoras. .( &eentrNnciaB
2m sis&emas mul&iroramáveis vários usuários o#em u&iliLar o mesmo alica&ivo simul&aneamen&e. "e ca#a um #eles &rouesse o rorama ara uma área #e mem?ria averia #eser#cio #e recursos (esaço em mem?ria). +amamos #e reentr0ncia a caaci#a#e #e um c?#io eecu&ável (c1digo reentrante ) ser comar&ila#o en&re vários usuários eiin#o aenas uma c?ia #o rorama em mem?ria. 2s&a &écnica ermi&e 8ue ca#a usuário ossa es&ar em um on&o #i;eren&e #o c?#io reen&ran&e maniulan#o #a#os r?rios e eclusivos #e ca#a usuário (iura .$).
47
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
u su á r io A
u s u á r io +
c ? # i o r e e n &r a n & e u su á r io '
u s u á r io @ á r e a # e # a # o s # o u su á r io A á r e a # e # a # o s # o u su á r io ' á r e a # e # a # o s # o u su á r io + á r e a # e # a # o s # o u su á r io @
e m ? r ia P r in c i a l
i. .$ uran6a do sistema: ;unção e&remamen&e imor&an&e ois #e&ec&a e reis&ra (num ar8uivo esecial #e G) &o#as as ocorrKncias #e erro e violação #e #irei&os #e acesso ao sis&ema aos ar8uivos N mem?ria e a &o#os os recursos #o sis&ema. ar8uivo #e G é usa#o ela erKncia #e sis&emas com o in&ui&o #e veriJcar e aer;eiçoar os mecanismos #e seurança e ro&eção ao sis&ema.
A ;orma como o c?#io #o sis&ema é oraniLa#o e o relacionamen&o com seus #iversos comonen&es varia #e acor#o com o roFe&o #o ". )(. Sstem CallsB
Hma ran#e reocuação no roFe&o #e um " é 8uan&o a sua in&eri#a#e ou seFa a ro&eção #o n=cleo #o sis&ema con&ra ossveis acessos não-au&oriLa#os. As s,stem calls (cama#as ao sis&ema) o#em ser en&en#i#as como uma or&a #e en&ra#a ara o acesso ao n=cleo #o sis&ema e seus serviços. /uan#o um usuário ou alicação necessi&ar #e alum serviço #o sis&ema é ;ei&a uma cama#a a uma #e suas ro&inas a&ravés #e uma s,stem call. &ermo sDs&em call é &ico #e am7ien&es Hni no am7ien&e 3in#os é coneci#a como AP, (Alica&ion Proram ,n&e;ace). Para ca#a serviço #isonvel eis&e uma sDs&em call associa#a. +a#a " &em seu r?rio conFun&o #e cama#as #i;eren&es (iura 4.!). ,s&o elica o ;a&o #e uma alicação #esenvolvi#a ara um " não o#e ser eecu&a#a em ou&ro.
" D s&e m + a l l
A l ic a ç ã o
M = c le o # o " i s &&ee m a : e r a c io n a l
' i7 li o &e c a
> a r# a re
i. 4.! "Ds&em call Alumas &en&a&ivas ;oram ;ei&as ara a#roniLar uma 7i7lio&eca #e cama#as. a#rão P",Z (Por&a7le era&in "Ds&em ,n&er;ace ;or Hni) 51
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
or eemlo ;oi es&a7eleci#o com a in&enção #e uniJcar as #iversas vers6es #o Hni eis&en&es. A&ravés #e arCme&ros ;orneci#os nas sDs&em calls a solici&ação é rocessa#a e uma resos&a é re&orna#a N alicação Fun&o com um s&a&us in#ican#o erro ou não. A a&ivação e comunicação en&re roramas e o " é semelan&e a uma su7-ro&ina #e um rorama. As sDs&em calls o#em ser #ivi#i#as em ruos #e ;unç6es (%a7ela 4.1) ui&os usuários e mesmo rorama#ores não imainam os #e&ales 8ue envolvem um simles coman#o #e lei&ura #e um ar8uivo 8uan#o se u&iliLa uma linuaem #e roramação #e al&o nvel. comila#or conver&e es&e coman#o #e al&o nvel ara uma sDs&em call esecJca 8ue 8uan#o eecu&a#a veriJca a ocorrKncia #e erros e re&orna os #a#os ao rorama #e ;orma &ransaren&e ao usuário.
Fun6Hes
GerKncia &rea#s
Sstem Calls
#e
rocessos
GerKncia #e mem?ria GerKncia ar8uivos
#e
sis&ema
GerKncia #e #isosi&ivos
e +riação e eliminação #e rocessos e &rea#s Al&eração #as carac&ers&icas #e rocessos e &rea#s "incroniLação e comunicação en&re rocessos e &rea#s 7&enção #e in;ormação so7re rocessos e &rea#s #e Alocação e #esalocação #e mem?ria +riação e eliminação #e ar8uivos e #ire&?rios Al&eração #as carac&ers&icas #e ar8uivos e #ire&?rios A7rir e ;ecar ar8uivos 7&enção #e in;ormaç6es so7re ar8uivos e #ire&?rios Alocação e #esalocação #e #isosi&ivos eraç6es #e en&ra#asa#a em #isosi&ivos 7&enção #e in;ormaç6es so7re #isosi&ivos
%a7ela 4.1 unç6es #as sDs&em calls 52
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
)() $odos de AcessoB
Alumas ins&ruç6es não o#em ser coloca#as #ire&amen&e N #isosição #as alicaç6es ois sua u&iliLação in#evi#a o#eria ocasionar ro7lemas N in&eri#a#e #o sis&ema. Por eemlo uma alicação 8ue a&ualiLe um ar8uivo em #isco. rorama or si s? não o#e eseciJcar #ire&amen&e as ins&ruç6es 8ue acessam seus #a#os no #isco. +omo o #isco é um recurso comar&ila#o 8uem erencia eclusivamen&e sua u&iliLação é o ". Assim se evi&a 8ue a alicação acesse 8ual8uer ar&e #o #isco in#iscrimina#amen&e o 8ue o#eria comrome&er a seurança e in&eri#a#e #o sis&ema #e ar8uivos. Por&an&o Jca claro 8ue cer&as ins&ruç6es s? #evem ser eecu&a#as elo " ou so7 sua suervisão ime#in#o assim riscos #e seurança e in&eri#a#e. As ins&ruç6es 8ue ossuem o o#er #e comrome&er o sis&ema são coneci#as como instru%es privilegiadas en8uan&o 8ue as n&o-privilegiadas não o;erecem es&es riscos. Para 8ue uma alicação não eecu&e uma ins&rução rivileia#a #eve ser imlemen&a#o no rocessa#or um mecanismo #e ro&eção coneci#o como modos de acesso. "ão 7asicamen&e #ois os mo#os #e acesso imlemen&a#os elo rocessa#or. rimeiro é o modo usuário on#e a alicação s? o#erá eecu&ar ins&ruç6es não-rivileia#as &en#o acesso a um numero re#uLi#o #e ins&ruç6es. seun#o mo#o é o modo 2ernel ou supervisor on#e a alicação &em acesso ao conFun&o &o&al #e ins&ruç6es #o rocessa#or. mo#o #e acesso #e uma alicação é #e&ermina#o or um reis&ra#or #e s&a&us #o rocessa#or (cama#o #e P"3) @een#en#o #o con&e=#o #es&e reis&ra#or o ar#are veriJca se a ins&rução o#e ou não ser eecu&a#a ela alicação. Aenas o " #eve &er acesso Ns ins&ruç6es rivileia#as. Por&an&o se uma alicação necessi&ar eecu&ar uma ins&rução rivileia#a #eve solici&ar sua eecução a&ravés #e uma sDs&em call. A sDs&em call al&era o s&a&us #o P"3 ara mo#o Eernel e ao &ermino #e sua eecução re&orna ao mo#o usuário (iura 4.). +aso uma alicação &en&e eecu&ar uma ins&rução rivileia#a em mo#o usuário o rocessa#or sinaliLa um erro uma eceção será era#a e o rorama será in&erromi#o. Mo mesmo eemlo #o acesso ao #isco ara o rorama a&ualiLar um ar8uivo a alicação #eve solici&ar a oeração ao " or meio #e uma sDs&em call 8ue al&era o mo#o #e acesso ara Eernel. A?s e;e&uar a a&ualiLação re&orna-se ao mo#o usuário. mecanismo #e mo#os #e acesso &am7ém é uma 7oa ;orma #e ro&eer o r?rio n=cleo #o sis&ema resi#en&e em mem?ria. Por eemlo se uma alicação &ivesse acesso N área #e mem?ria on#e es&á o " um rorama#or 53
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
mal-in&enciona#o ou um erro #e roramação o#eria &er acessar es&a área e aca7ar #aniJcan#o o sis&ema. +om os mo#os #e acesso aenas em mo#o Eernel o#eria se e;e&uar &al &are;a.
i. 4. +ama#a a uma ro&ina #o sis&ema
54
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
)( Arquitetura $onolíticaB
A arquitetura monolítica o#e ser comara#a com uma alicação ;orma#a or vários m?#ulos 8ue são comila#os seara#amen&e e #eois linEa#os ;orman#o um ran#e e =nico rorama eecu&ável on#e os m?#ulos o#em in&erair livremen&e. s rimeiros "s 7aseavam-se nes&e mo#elo &ornan#o seu #esenvolvimen&o e sua manu&enção 7as&an&e #i;ceis. A es&ru&ura monol&ica aresen&a simlici#a#e e 7om #esemeno or isso ;oi usa#a no roFe&o #o "-@" e nos rimeiros sis&emas Hni (iura 4.4).
55
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
a li c a ç ã o
a lica çã o
o # o u s u á r io o # o E e rn el " D s &e m c a l l
> a r# a re
i. 4.4 Ar8ui&e&ura monol&ica
)( Arquitetura de CamadasB
s sis&emas oeracionais &ornaram-se mais comleos e maiores em &amano or isso novas &écnicas #e roramação es&ru&ura#a e mo#ular ;oram incorora#as ao seu roFe&o. Ma arquitetura de camadas o sis&ema é #ivi#i#o em nveis so7reos&os. +a#a cama#a o;erece um conFun&o #e ;unç6es 8ue o#em ser u&iliLa#as aenas elas cama#as sueriores. rimeiro " a usar es&e concei&o suriu em 19$* na >olan#a e u&iliLava seis cama#as. Pos&eriormen&e sis&emas como H%,+" e enV" &am7ém imlemen&aram o concei&o #e cama#as aora so7 ;orma concKn&rica (iura 56
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
4.5). Mes&e ;orma&o as cama#as mais in&ernas são mais rivileia#as 8ue as e&ernas.
i. 4.5 Ar8ui&e&ura em cama#as #o enV" A van&aem #a ar8ui&e&ura em cama#as é isolar as ;unç6es #o " ;acili&an#o sua manu&enção e #euração alem #e criar uma ierar8uia #e nveis #e mo#os #e acesso ro&een#o as cama#as mais in&ernas. Porém seu #esemeno é in;erior ao mo#elo monol&ico. +a#a nova cama#a imlica uma mu#ança no mo#o #e acesso. Por eemlo no caso #o enV" ara &er acesso aos serviços o;ereci#os elo Eernel é reciso assar or &rKs cama#as ou &rKs mu#anças no mo#o #e acesso. A&ualmen&e a maioria #os "s u&iliLa o mo#elo #e #uas cama#as on#e eis&em m?#ulos #e acesso usuário (não-rivileia#o) e Eernel (rivileia#o). A maioria #as vers6es #o Hni e #o 3in#os !000 7aseiam-se nes&e mo#elo.
)(4 3 $quina VirtualB
Hm sis&ema comu&acional é ;orma#o or nveis on#e a cama#a #e nvel mais 7aio é o ar#are. Acima #ele encon&ramos o " 8ue o;erece suor&e ara as alicaç6es como vis&o na iura 4.1. mo#elo #e máquina virtual ou virtual machine (V) cria um nvel in&erme#iário en&re o ar#are e o " #enomina#o erKncia #e má8uinas vir&uais (iura 4.$). 2s&e nvel cria #iversas ma8uinas vir&uais in#een#en&es on#e ca#a uma o;erece uma c?ia vir&ual #o ar#are incluin#o os mo#os #e acesso in&erruç6es #isosi&ivos #e 2" e&c. 57
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
+omo ca#a V é in#een#en&e #as #emais é ossvel 8ue ca#a uma &ena seu r?rio " e 8ue seus usuários eecu&em suas alicaç6es como se &o#o o comu&a#or es&ivesse #e#ica#o a ca#a um #eles Ma #éca#a #e $0 a ,' imlan&ou es&e mo#elo no V0 ermi&in#o alicaç6es 7a&c #esenvolvi#as em an&ios sis&emas "$0 e alicaç6es #e &emo comar&ila#o u#essem conviver na mesma má8uina #e ;orma &ransaren&e aos usuários e alicaç6es. Além #e ermi&ir "s #i;eren&es no mesmo comu&a#or es&e mo#elo cria o isolamen&o &o&al en&re ca#a V o;erecen#o ran#e seurança ara ca#a uma #elas. Por eemlo se uma V eecu&ar uma alicação 8ue comrome&a o ;uncionamen&o #e seu " as #emais Vs não so;rerão 8ual8uer ro7lema. A maior #esvan&aem #es&a ar8ui&e&ura é sua comlei#a#e 8ue necessi&a comar&ilar e erenciar os recursos #e ar#are en&re as #iversas Vs. 1
!
n
V
V
V
A
1
A!
An
":
1
":
!
":
n
>V
1
>V
!
>V
n
G e r K n c i a # e á 8 u i n a s V i r &u a i s
>ar#are
i. 4.$ á8uina Vir&ual
%emos ou&ro eemlo #es&a ar8ui&e&ura na linuaem ava cria#a ela "un icrosDs&ems. Para eecu&ar um rorama em ava é necessário uma má8uina vir&ual ava (ou ava Vir&ual acine V). /ual8uer " o#e suor&ar uma alicação ava #es#e 8ue eis&a uma V #esenvolvi#a ara ele. Assim a alicação não recisa ser comila#a ara ca#a sis&ema &ornan#o-se in#een#en&e #o ar#are e " u&iliLa#o (iura 4.).
58
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
A lic a çã o
á 8 u i n a V i r &u a l a v a
" is &e m a : e r a cio n a l
>ar#are
i. 4. á8uina Vir&ual ava
)( Arquitetura $icroKernelB
Hma &en#Kncia nos "s mo#ernos é &ornar o n=cleo #o sis&ema oeracional o menor e mais simles ossvel. Para imlemen&ar es&a i#éia os serviços #o sis&ema são #isoni7iliLa#os a&ravés #e rocessos on#e ca#a um é resonsável or o;erecer um conFun&o esecJco #e ;unç6es como erKncia #e ar8uivos #e rocessos #e mem?ria e escalonamen&o. 59
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
"e uma alicação #eseFar alum serviço é realiLa#a uma solici&ação ao rocesso resonsável. Mes&e caso a alicação é cama#a #e cliente e o rocesso 8ue reson#e é cama#o #e servidor . A solici&ação é ;ei&a envian#ose uma mensaem ao servi#or 8ue reson#e com ou&ra mensaem. A rincial ;unção #o n=cleo é realiLar es&a comunicação en&re clien&e e servi#or (iura 4.*).
o # o u s u á r io o # o E e rn e l ic r o E e r n e l
> a r# a re
i. 4.* Ar8ui&e&ura icroEernel 2s&e concei&o #e Ar8ui&e&ura icroEernel suriu na #éca#a #e *0 com o sis&ema oeracional ac. n=cleo #o ac o;erece 7asicamen&e 8ua&ro serviços: erKncia #e rocessos erKncia #e mem?ria comunicação or &roca #e mensaens e oeraç6es #e 2" &o#os em mo#o usuário.
A u&iliLação #es&e mo#elo ermi&e 8ue os servi#ores eecu&em em mo#o usuário ou seFa não &enam acesso #ire&o a cer&os comonen&es #o sis&ema. Aenas o n=cleo #o " resonsável ela comunicação en&re clien&es e servi#ores eecu&a no mo#o Eernel. Assim se um erro ocorrer em um servi#or es&e o#erá arar mas o sis&ema não Jcará in&eiramen&e comrome&i#o aumen&an#o sua #isoni7ili#a#e (&emo em 8ue es&á acessvel). 60
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
+omo os servi#ores se comunicam a&ravés #e &roca #e mensaens não imor&a se os clien&es e servi#ores são rocessa#os em um sis&ema com um rocessa#or com m=l&ilos rocessa#ores (;or&emen&e acola#os) ou ain#a em um am7ien&e #e sis&ema #is&ri7u#o (;racamen&e acola#os). A imlemen&ação #e sis&emas microEernel em am7ien&es #is&ri7u#os ermi&e 8ue um clien&e solici&e um serviço e a resos&a seFa rocessa#a remo&amen&e. ,sso ermi&e acrescen&ar novos servi#ores N me#i#a 8ue aumen&a o numero #e clien&es con;erin#o uma ran#e escala7ili#a#e ao ". u&ra van&aem é 8ue a ar8ui&e&ura microEernel ermi&e isolar as ;unç6es #o sis&ema oeracional or #iversos rocessos servi#ores e8uenos e #e#ica#os a serviços esecJcos &orna#o o n=cleo menor mais ;ácil #e #eurar e conse8en&emen&e aumen&an#o sua conJa7ili#a#e. Ma ar8ui&e&ura microEernel o sis&ema oeracional assa a ser #e mais ;ácil manu&enção Xevel e #e maior or&a7ili#a#e. Aesar #e &o#as as van&aens #es&e mo#elo sua imlemen&ação na rá&ica é mui&o #i;cil. Primeiro eis&e o ro7lema #e #esemeno #evi#o N necessi#a#e #e mu#ança #e mo#o #e acesso a ca#a comunicação en&re clien&es e servi#ores. u&ro ro7lema é 8ue cer&as ;unç6es #o sis&ema oeracional eiem acesso #ire&o ao ar#are como oeraç6es #e 2". Ma ver#a#e o 8ue se imlan&a normalmen&e é a com7inação #o mo#elo #e cama#as com a ar8ui&e&ura #e microEernel. n=cleo #o sis&ema além #e ser resonsável ela comunicação en&re clien&e e servi#or assa a incororar ou&ras ;unç6es cr&icas como escalonamen&o &ra&amen&o #e in&erruç6es e erKncia #e #isosi&ivos.
)(+ %roPeto do SistemaB
roFe&o #e um " é 7as&an&e comleo e #eve a&en#er in=meros re8uisi&os alumas veLes conXi&an&es como conJa7ili#a#e or&a7ili#a#e e 61
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
;acili#a#e #e manu&enção. roFe&o irá #een#er mui&o #a ar8ui&e&ura #o ar#are u&iliLa#o e #o &io #e sis&ema 8ue se #eseFa cons&ruir: 7a&c &emo comar&ila#o mono usuário ou mul&iusuário &emo real e&c. s rimeiros "s ;oram #esenvolvi#os em assem7lD e seus c?#ios ossuam cerca #e um milão #e ins&ruç6es (e.: ,' "$0). +om a evolução #os "s e conse8en&emen&e o aumen&o #o numero #e linas #e c?#io (cerca #e !0 mil6es no sis&ema H%,+") novas &écnicas #e roramação mo#ular ;oram incorora#as ao roFe&o além #o uso #e linuaens #e al&o nvel como P1 e Alol. Mos "s a&uais o n=mero #e linas #e c?#io cea er&o #os 40 mil6es (3in#os !000) sen#o escri&o ran#e ar&e em linuaem ++]] u&iliLan#o em aluns casos roramação orien&a#a a o7Fe&os. 2is&e uma série #e van&aens na u&iliLação #e roramação or o7Fe&os no roFe&o e na imlemen&ação #e sis&emas oeracionais. s rinciais 7ene;cios são: - meloria na oraniLação #as ;unç6es e recursos #o sis&emaR - re#ução no &emo #e #esenvolvimen&oR - maior ;acili#a#e na manu&enção e e&ensão #o sis&ema e - ;acili#a#e #e imlemen&ação #o mo#elo #e comu&ação #is&ri7u#a. Além #isso o uso #e uma linuaem #e al&o nvel ermi&e maior or&a7ili#a#e ou seFa o " o#e ser a#a&a#o ara ou&ra ar8ui&e&ura #e ar#are. Por ou&ro la#o o uso #e linuaens #e al&o nvel em relação N roramação assem7lD aresen&a er#a #e #esemeno. Por isso partes críticas do sistema3 como device drivers3 o escalonador e as rotinas de tratamento de interrup%es3 s&o ainda desenvolvidas em assembl, .
Hm rincio ;un#amen&al no roFe&o #e "s é a searação no roFe&o #o sis&ema #as ol&icas e #os mecanismos. A política de?ne o que de;e ser IeitoQ e o mecanismo de?ne como implementar esta política(
62
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
Capítulo %&OCESSO (1 "ntrodu67oB
rocesso é a 7ase ara imlan&ação #e um " mul&iroramável. rocessa#or eecu&a ins&ruç6es sem #is&inuir 8ual rorama se encon&ra em eecução. A erKncia #e um am7ien&e mul&iroramável é uma ;unção eclusiva #o " 8ue #eve con&rolar a eecução #os #iversos roramas e o uso concorren&e #o rocessa#or. Assim um rorama #eve es&ar associa#o a um processo. &ermo rocesso suriu a?s os "s mul&iroramáveis sen#o u&iliLa#o no luar #e &are;a ou Fo7 or ran#e ar&e #a li&era&ura &écnica. " #eve con&rolar os rocessos. A&ravés #os rocessos um rorama o#e alocar recursos comar&ilar #a#os &rocar in;ormaç6es e sincroniLar sua eecução. Mos "s mul&iroramáveis os rocessos são eecu&a#os concorren&emen&e comar&ilan#o en&re ou&ros recursos o uso #o rocessa#or #a mem?ria e #os #isosi&ivos #e 2". 2m sis&emas mul&irocessa#os além #a concorrKncia #e rocessos elo uso #o rocessa#or eis&e &am7ém a eecução simul&Cnea #e rocessos nos #i;eren&es rocessa#ores. A8ui a7or#aremos os rinciais concei&os relaciona#os aos rocessos. (2 Estrutura do %rocessoB
,nicialmen&e o#e-se en&en#er um rocesso como um rorama em eecução orém com um concei&o mais a7ranen&e. ,mainemos como os "s mul&iroramáveis a&en#em os #iversos usuários e ain#a man&ém in;ormaç6es a resei&o #os vários roramas eecu&a#os ao mesmo &emo. 2m um sis&ema mul&iusuário ca#a usuário é associa#o a um rocesso. Ao eecu&ar um rorama o usuário &em a imressão #e ossuir o rocessa#or e #emais recursos eclusivamen&e ara si. Ma ver#a#e o rocessa#or eecu&a o rorama #e um usuário #uran&e um in&ervalo #e &emo e no ins&an&e seuin&e o#erá es&ar eecu&an#o um ou&ro rorama #e ou&ro usuário. Para 8ue es&a &roca ocorra sem &raumas é necessário 8ue as in;ormaç6es #o rorama in&erromi#o seFam uar#a#as ara 8ue no seu re&orno na#a seFa er#i#o. %o#as in;ormaç6es imor&an&es e necessárias N eecução #e um rorama ;aLem ar&e #e um rocesso. 63
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
Hm processo &am7ém o#e ser #eJni#o como o am7ien&e em 8ue o rorama é eecu&a#o. 2s&e am7ien&e ossui in;ormaç6es so7re a eecução #e 8uan&o #e recursos #o sis&ema ca#a rorama o#e u&iliLar como esaço #e mem?ria &emo #o rocessa#or e área em #isco. A eecução #e um mesmo rorama o#e variar #een#en#o #o rocesso no 8ual ele é eecu&a#o ou seFa em ;unção #os recursos #isonveis. A ;al&a #e recursos o#e ime#ir um rorama #e ser eecu&a#o com sucesso. Por eemlo caso um rorama recise u&iliLar uma área em #isco suerior ao seu limi&e o " #eve in&erromer sua eecução or ;al&a #e recursos. Hm rocesso é ;orma#o or &rKs ar&es #enomina#as conte'to de hardare conte'to de softare e espa%o de endere%amento 8ue Fun&as man&Km &o#as in;ormaç6es necessárias N eecução #e um rorama (iura 5.1).
+ o n &e &o # e " o ; & a r e
+ o n & e &o # e > a r# a re
P ro ra m a 2saço #e 2 n # e r e ça m e n &o
i. 5.1 2s&ru&ura #o rocesso (2(1 Conteto de ardGareB
conte'to de hardare uar#a o con&e=#o #os reis&ra#ores #o rocessa#or. /uan#o um rocesso es&á em eecução o seu con&e&o #e ar#are es&á armaLena#o nos reis&ra#ores #o rocessa#or. /uan#o o rocesso er#e a u&iliLação #a +PH o sis&ema salva as in;ormaç6es no con&e&o #e ar#are #o rocesso. 64
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
con&e&o #e ar#are é ;un#amen&al nos sis&emas mul&iroramáveis on#e o reveLamen&o #a +PH ermi&e 8ue os rocessos seFam in&erromi#os e os&eriormen&e res&aura#os. A &roca #e um rocesso or ou&ro no rocessa#or eecu&a#a elo " é cama#a #e mudan%a de conte'to e consis&e em salvar o con&e=#o #os reis&ra#ores #o rocesso 8ue es&a sain#o e carreá-los com os valores re;eren&es ao #o novo rocesso 8ue será eecu&a#o (iura 5.!). (2(2 Conteto de soItGareB
Mo conte'to de softare são eseciJca#as as carac&ers&icas e limi&es #os recursos 8ue o#em ser aloca#os elo rocesso como o numero aimo #e ar8uivos a7er&os simul&aneamen&e riori#a#e #e eecução e &amano #o 7uBer #os #isosi&ivos #e 2". ui&as #es&as carac&ers&icas são #e&ermina#as no momen&o #a criação #o rocesso en8uan&o ou&ras o#em ser al&era#as os&eriormen&e. A maior ar&e #as in;ormaç6es #o con&e&o #e so;&are #o rocesso são rovenien&es #e um ar8uivo #o " coneci#o como arquivo de contas . Mes&e ar8uivo erencia#o elo " são eseciJca#os os limi&es #os recursos 8ue ca#a rocesso o#e alocar. u&ras in;ormaç6es resen&es no con&e&o #e so;&are são era#as #inamicamen&e ao lono #a eecução #os rocessos.
65
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
. " i s& e m a : e r a c i o n a l
P ro ce ss o A
Pro ce sso '
eecu&an#o
" a l v a r e i s &r a # o r e s # o Processo A
+ a r r e a r e i s &r a # o r e s # o Processo '
eecu&an#o
" a l v a r e i s &r a # o r e s # o Processo '
+ a r r e a r e i s &r a # o r e s # o Processo A
eecu&an#o
i. 5.! u#ança #e con&e&o con&e&o #e so;&are é comos&o or &rKs ruos #e in;ormaç6es so7re o resec&ivo rocesso: i#en&iJcação 8uo&as e riviléios. •
"denti?ca67o +a#a rocesso cria#o elo sis&ema rece7e uma i#en&iJcação =nica (cama#a #e P,@ Process ,@en&iJca&ion) reresen&a#a or um n=mero e em aluns casos &am7ém a&ravés #e um nome. \ a&ravés #o P,@ 8ue o " e ou&ros rocessos o#em ;aLer re;erKncia a 8ual8uer rocesso eis&en&e consul&an#o e a&é al&eran#o suas carac&ers&icas.
rocesso ossui &am7ém a i#en&iJcação #o usuário ou #o rocesso 8ue o criou (oner). +a#a usuário ossui uma i#en&iJcação &am7ém =nica no sis&ema (reresen&a#a elo H,@ Hser ,#en&iJca&ion) 8ue é a&ri7u#a ao rocesso no momen&o #e sua criação. A H,@ ermi&e imlemen&ar mo#elos #e seurança on#e aenas os o7Fe&os (rocessos ar8uivos áreas #e mem?ria e&c) 8ue ossuam um H,@ au&oriLa#o o#em ser acessa#os. •
uotas 66
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
.
As 8uo&as são os limi&es #e ca#a recurso #o sis&ema 8ue um rocesso o#e alocar. +aso uma 8uo&a seFa insuJcien&e o rocesso o#erá ser eecu&a#o len&amen&e in&erromi#o ou mesmo não ser eecu&a#o. Aluns eemlos #e 8uo&as resen&es nos "s mo#ernos: - n=mero máimo #e ar8uivos a7er&os simul&aneamen&eR - &amano máimo #e mem?ria rincial e secun#aria 8ue o rocesso o#e alocarR - n=mero máimo #e oeraç6es #e 2" en#en&esR - &amano máimo #o 7uBer ara oeraç6es #e 2"R - numero máimo #e rocessos su7rocessos e &rea#s 8ue o#em ser cria#os.
•
%ri;ilD>ios s riviléios ou #irei&os #eJnem as aç6es 8ue um rocesso o#e ;aLer em ralação a ele mesmo aos #emais rocessos e ao ".
Priviléios 8ue a;e&am o r?rio rocesso ermi&em 8ue suas carac&ers&icas ossam ser al&era#as como riori#a#e #e eecução limi&es aloca#os na mem?ria rincial e secun#aria e&c. á os riviléios 8ue a;e&am os #emais rocessos ermi&em alem #a al&eração #e suas r?rias carac&ers&icas al&erar as #e ou&ros rocessos. Priviléios 8ue a;e&am o sis&ema são mais amlos e o#erosos ois es&ão relaciona#os N erKncia #o am7ien&e como a #esa&ivação #o sis&ema al&eração #e reras #e seurança criação #e ou&ros rocessos rivileia#os mo#iJcação #e arCme&ros #e conJuração #o sis&ema en&re ou&ros. A maioria #os "s ossui uma con&a #e acesso com &o#os riviléios #isonveis aJm #e o a#minis&ra#or erenciar o ". Mos sis&emas Hni eis&e a con&a Sroo&T no 3in#os !000 a con&a Sa#minis&ra#orT e no en V" a con&a SsDs&emT. (2(. Espa6o de endere6amentoB
espa%o de endere%amento é a área #e mem?ria er&encen&e ao rocesso on#e as ins&ruç6es e #a#os #o rorama são armaLena#os ara eecução. +a#a rocesso ossui seu r?rio esaço #e en#ereçamen&o 8ue #eve ser #evi#amen&e ro&ei#o #o acesso #os #emais rocessos. A iura 5. ilus&ra as carac&ers&icas #a es&ru&ura #e um rocesso.
67
Apostila Fundamentos de Sistemas Operacionais
. n om e
% "! o G n e r @U " ! A
r e > i s tr a d o r e s >e rais
p r io r id a d e d e eLecu67o d a ta : E o r a d e c r ia 6 7 o
r e > i s tr a d o r % C
+ o n &e &o # e " o ; & a r e
+ o n & e &o # e >ar#are
r e > i s tr a d o r S %
te m p o d e p r o c e s sa d o r q u o ta s P ro r a m a
p r i; il D > i o s
r e > i s tr a d o r d e s ta tu s
2saço #e 2 n # e r e ç a m e n &o
e n d e r e 6o s d e m e m 9 r ia p r in c ip a l a l o c a d o s
i. 5. +arac&ers&icas #a es&ru&ura #e um rocesso (2()
View more...
Comments
