Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais Conceitos de Hardware e Software

CONCEITOS BÁSICOS • Hardware • Processador, memória principal, cache e memória secundária • Dispositivos de E/S e barramento • Pipelining e arquiteturas RISC e CISC • Análise de desempenho • Software • Tradutor, interpretador e linker • Loader e depurador • Interpretador de comandos e linguagem de controle • Ativação/desativação do sistema Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

HARDWARE • Sistema computacional Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

PROCESSADOR • Unidade Central de Processamento (UCP) • Unidade de Controle (UC) • Unidade Lógica e Aritmética (ULA) • Clock • Registradores • CI ou PC • AP ou SP • PSW (registrador de status) Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

MEMÓRIAS • Memória Principal • É a memória “real” onde são armazenados instruções e dados. • Memória Cache • É uma memória volátil de alta velocidade. • Memória Secundária • É o meio permanente de Armazenamento Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

MEMÓRIA PRINCIPAL COM 64 Kbytes • Vide Tabela 2.1 Ciclo de leitura e gravação Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

RELAÇÃO ENTRE OS DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

BARRAMENTO • O barramento ou Bus é um meio de comunicação compartilhado, permite a comunicação entre as unidades funcionais de um sistema computacional. • São classificados em 3 tipos: • Processador-memória • Barramento de I/O • Barramento de Backplane Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

BARRAMENTO PROCESSADOR-MEMÓRIA • Curta extensão e alta velocidade • Otimiza a transferencia de informação (processador x memória) • BARRAMENTO DE ENTRADA E SAIDA • Longa extensão e baixa velocidade • Permite a conexão de diferentes dispositivos • BARRAMENTO DE BACKPLANE • Utiliza um “Terceiro” Barramento • Para sistemas de alto desempenho Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

BARRAMENTO S: PROCESSADOR-MEMÓRIA E DE E/S Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

BARRAMENTO DE BACKPLANE Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

PIPELINING • É a técnica que permite ao processador executar múltiplas instruções paralelamente em estágios diferentes. • Pode ser empregada em sistemas com um ou mais processadores • É a técnica de paralelismo mais utilizada Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

PIPELINING ( 4 estágios) Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

ARQUITETURAS RISC e CISC • RISC • Poucas Instruções e simples • Instruções executadas diretamente pelo hardware • Na maioria das instruções, a mem.principal não é acessada • Vantagens • Ganho de velocidade • E facilidade de pipelining Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

ARQUITETURAS RISC e CISC • CISC • Instruções Complexas • Instruções interpretadas por microprogramas • Qualquer instrução acessa a mem.principal • Desvantagens • Menor velocidade • Pipelining mais dificil Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

MÁQUINA DE NÍVEIS Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

RISC & CISC Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

SOFTWARE • Conjunto de programas utilizado como interface entre as necessidades do usuário e a capacidade do hardware. • Tradutor • Interpretador • Linker • Loader • Depurador Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

TRADUTOR • Traduz de a representação simbólica em código de máquina. • É gerado um módulo pelo tradutor, chamado módulo-objeto, (na maioria das vezes não pode ser executado, depende de chamadas externas “linkers”) • Dependendo do programa-fonte são gerados 2 tipos de módulos-obejto: • Montador - Traduz o programa fonte em não-executável • Compilador - Traduz o programa fonte em executável Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

TRADUTOR : MONTADOR & COMPILADOR Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

INTERPRETADOR • É considerado um tradutor que não gera módulo-objeto • Exemplo: Basic • Maior desvantagem: Tempo gasto na tradução do programa toda vez que for utilizado. Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

LINKER • Utilitário responsável por gerar, a partir de um ou mais módulos-objeto, um único executável. • outra função: realocação, determina qual a região de memória o programa será carregado. Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

LOADER • Carregar na memória principal um programa para ser executado • Loader absoluto – conhecer apenas o endereço de memória inicial e o tamanho do módulo • Loader relocável – Pode ser carregado em qualquer posição de memória. Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

DEPURADOR • Permite acompanhar a execução de um programa e detectar erros • Visualização e alteração de variáveis • Breakpoints (pontos de parada) • Watchpoints (alteração de variáveis) Prof. Fabiano Sabha | www.fabianosabha.com.br | fsabha@gmail.com

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