Sistemas Operativos

Apresentação

No contexto actual, face à adopção maciça das tecnologias de virtualização em Cloud Computing, a explosão dos dispositivos móveis e o surgimento da Internet of Things, o domínio do conceito de sistema operativo é uma mais-valia certa na formação de futuros engenheiros. O conteúdo programático da Unidade Curricular está orientado no sentido de fornecer aos candidatos um conhecimento abrangente desses conceitos, pelo facto de abordar os aspectos teóricos fundamentais dos Sistemas Operativos, a exposição detalhada da sua estrutura, do seu funcionamento e dos seus principais algoritmos, baseando-se nas implementações existentes actualmente. Considera-se uma das competências nucleares da formação em Engenharia Informática.

Disciplina do Curso

Engenharia Informática

Grau|Semestres|ECTS

| Semestral | 6

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

2 |Obrigatório |Português

Código

ULHT260-6305

Disciplinas complementares recomendadas

Sistemas Digitais, Arquitectura de Computadores, Linguagens de Programação I

Pré-requisitos e co-requisitos

Não aplicável

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

1. Introdução
   1. Conceitos
   2. Funcionalidades
   3. Arquitecturas
2. Serviços do S.O
   1. Interface Utilizador
   2. Interfaces de Programação
   3. Gestão de Excepções
   4. Chamadas ao Sistema
3. Gestão de Processos
   1. Noção de Processo
   2. Estruturas, Operações e Estados
   3. Comunicação entre Processos
4. Threads
   1. Modelos de multithreading
   2. Repercussões no Sistema Operativo
   3. Bibliotecas de Threads: conceitos e utilização
5. Escalonamento do CPU
   1. Algoritmos
   2. Escalonamento multiprocessador
   3. Escalonamento de threads
   4. Avaliação de Algoritmos
6.  Sincronização de Threads
   1. Secções Críticas
   2. Instruções de Sincronização
   3. Semáforos
   4. Monitores
   5. Exemplos e Problemas de Sincronização
7. Gestão Memória
   1. Suporte Hardware
   2. Paginação
   3. Segmentação
   4. Memória Virtual

Objetivos

O objectivo desta UC é o de apresentar os princípios fundamentais dos Sistemas Operativos, de forma a permitir uma compreensão detalhada da sua arquitectura e funcionamento, dando aos alunos os conhecimentos e capacidades para utilizar, configurar e optimizar este componente fundamental dos sistemas informáticos.
No final da cadeira, os alunos deverão:

• Conhecer os princípios dos Sistemas Operativos actuais e identificar os vários componentes que o constituem.
• Conhecer os algoritmos fundamentais em que assentam os principais componentes de um Sistema Operativo assim como as suas optimizações mais actuais.
• Programar exemplos ilustrativos de alguns algoritmos mais representativos (escalonador, sistema de ficheiros, etc..)
• Tirar partido da utilização directa das interfaces sistema para o desenvolvimento e optimização de aplicações complexas.
• Saber configurar e modificar funcionalidades e componentes do sistema Linux, e adaptá-lo a vários tipos de utilizações e plataformas.

Metodologias de ensino e avaliação

A aprendizagem é baseada em Aulas Teóricas e Práticas Laboratoriais, onde os alunos têm oportunidade de adquirir uma experiência aprofundada e directa dos principais temas abordados na cadeira, através da realização trabalhos e projectos centrados na implementação de funcionalidades essenciais dos Sistemas Operativos. O ensino é ilustrado por exemplos extraídos de alguns dos sistemas mais utilizados (Unix, Windows, ...).
A avaliação é realizada de forma contínua e constituída por testes teóricos (50%) e entrega de trabalhos e projectos (50%) ao longo do semestre. A aprovação na cadeira é obtida com uma nota mínima de 10 valores da média das duas componentes teórica e prática, sendo as notas inferiores a 9,5 numa das componentes são eliminatórias.

Bibliografia principal

• Stallings, William - Operating Systems: Internals and Design Principles, 9th Edition, Ed. Pearson, 2017, ISBN-13: 978-0134670959.

Horário de Atendimento