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Disciplina Sistemas Operativos

  • Apresentação

    Apresentação

    Um sistema operativo (SO) fornece uma interface conveniente, eficiente e bem definida, entre as aplicações e o hardware. Os serviços que presta oferecem a funcionalidade básica de qualquer sistema de computadores, na qual se baseia o software aplicacional.

    A aquisição de conhecimentos sólidos acerca do funcionamento dos SO é de extrema relevância para os estudantes na área da engenharia, que integrarão um mercado de trabalho em que o desenvolvimento e a utilização de sistemas de computadores têm, progressivamente, um papel fundamental.

    Em particular, ao abordar a forma como funciona um SO, quais os seus principais componentes, como utilizar os seus recursos e serviços para desenvolver aplicações eficientes, e como selecionar um SO para uma aplicação particular, a UC de SO fornece metodologias e capacidades para pensar acerca de sistemas de computadores, que são de aplicação muito lata, mesmo para quem não abraça uma área de desenvolvimento.

  • Conteúdos Programáticos

    Conteúdos Programáticos

    1.  Introdução aos SO
      1. Objetivos e principais características
      2. Evolução histórica
    2. Arquitetura de um computador
      1. Diagrama de blocos típico
    3. Arquitetura de um SO
      1. Estrutura e componentes
    4. Noções de concorrência e pseudo-paralelismo
      1. Processos e threads
    5. Gestão de Processos
      1. Multiplexagem do CPU
      2. Escalonamento
      3. Interrupções
      4. Despacho
    6. Sincronização entre Processos
      1. Cooperação
      2. Dados partilhados
      3. Secções críticas
      4. Exclusão mútua
    7. Comunicação entre Processos
      1. Memória partilhada
      2. Caixas de correio
      3. Sockets
    8. Gestão de Memória
      1. Endereçamento Real
      2. Endereçamento Virtual
      3. Algoritmos
    9. Gestão de Entradas/saídas
      1. Hardware de E/S
      2. O sub-sistema de E/S
    10. Sistemas de Ficheiros
      1. Conceitos básicos
      2. Estrutura
      3. Métodos de alocação
      4. Dispositivos de armazenamento
    11. Proteção e Segurança
      1. Ameaças
      2. Prevenção
    12. Sistemas operativos para sistemas integrados
      1. Ambiente estático com recursos limitados

    Em cada tópico abordado serão dados exemplos usando os SO de referência: Windows e Linux.

  • Objetivos

    Objetivos

    Após a conclusão desta UC o aluno deve:

    • Entender o que é um sistema operativo e quais os seus objetivos;
    • Perceber quis os principais desafios que se colocam na implementação de um sistema operativo e estar familiarizado com os mecanismos e algoritmos tipicamente utilizados;
    • Perceber as limitações impostas pela utilização exclusiva das bibliotecas de funções, oferecidas pelas linguagens de programação;
    • Ser capaz de programar aplicações que utilizem serviços oferecidos pelo sistema operativo Windows (sincronização, comunicação, gestão de memória, etc.);
    • Perceber o que são aplicações multi-programadas e qual a sua importância, e ser capaz de resolver problemas básicos de concorrência;
    • Estar familiarizado com a estrutura básica dos sistemas operativos de referência;
    • Entender os requisitos de um sistema operativo para sistemas integrados e as diferenças que estes possuem de um sistema operativo tradicional do tipo desktop.
  • Metodologias de ensino e avaliação

    Metodologias de ensino e avaliação

    Nas aulas são incluídas análises interactivas aos algoritmos leccionados que permitem ao discente apreender melhor o seu funcionamento.

  • Bibliografia principal

    Bibliografia principal

    • Silberschatz, A., Galvin, P., e Gagne, G - Operating System Concepts. Ninth Edition, John Wiley and Sons, 2012. ISBN: 9781118063330.
    • A. Tanenbaum, H. Bos - Modern Operating Systems. 4th Edition. Pearson, 2014. ISBN: 9780133591620

     

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