• Francisco Soares de Moura

Teórica -- Sexta-feira, 09H00-11H00
Prática -- Sexta-feira, 11H00-13H00

Atendimento: terça-feira 09H00-11H00 ou a combinar por e-mail

• Teste prático em Linux (10%)
• Trabalho prático sobre concorrência (30%)
• Prova de avaliação escrita (60%)

O exame de recurso vale 100% da nota final e cobre toda a matéria.

O objectivo desta disciplina é ajudar a perceber todo o ambiente de suporte à execução de programas informáticos. Começa-se por recordar algumas noções de arquitectura de computadores e compilação, passando de seguida ao papel do sistema operativo como gestor de recursos e entidade que define a "personalidade" do computador. A análise de algumas estratégias de gestão visa apenas ajudar a perceber como funcionam os computadores e identificar os compromissos que se colocam na sua administração.

• Introdução ao hardware e software de sistemas.
• Gestão de recursos: processador, memória real e virtual, periféricos e ficheiros.
• Noções de programação concorrente: comunicação e sincronização
• Prática em Linux: bash e utilitários.

• Introdução ao hardware e software de sistemas
  • CPU, memória, conjunto de instruções, linguagem fonte e sua tradução para linguagem máquina, tipos de periféricos, interrupções, protecção, etc.
  • Conceitos gerais de programação de sistemas: ambientes de desenvolvimento e execução de programas, concorrência, gestão de recursos, desempenho, sistemas distribuídos
  • Objectivos, funções, evolução e estrutura de um sistema operativo
• Gestão de recursos
  • Gestão do processador: estados de um processo, desafectação forçada, estratégias de escalonamento.
  • Gestão de memória: ligação compilador/sistema operativo, monoprogramação e multiprogramação, memória virtual, desempenho de sistemas de memória virtual.
  • Gestão de periféricos: hardware e software de I/O, organização física dos discos, escalonamento de pedidos de transferência.
  • Gestão de ficheiros: necessidade de persistência e eficiência, estudo de casos (FATs, i-nodes, log-structured filesystems).
• Noções de programação concorrente: comunicação e sincronização
• Prática em Linux:
  • Linux/Knoppix: sistema de ficheiros, ambiente gráfico, configuração.
  • bash e utilitários: find, grep, cut, etc.

• Silberschatz et al., Applied Operating System Concepts, John Wiley & Sons, 2000

Esta disciplina surgiu pela primeira vez no ano lectivo de 2005-2006, fruto do arranque da licenciatura em Engenharia Biomédica em 2002. Com a adequação do curso a Bolonha, SO passou a fazer parte do Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica, mantendo o mesmo programa, número e tipo de aulas presenciais (T + TP).

T 21.Set.2007

Apresentação. Breve introdução ao Software de Sistemas. Objectivos gerais da UCE, descrição das componentes teórica e teórico-prática.

TP 21.Set.2007

Compilação e execução de programas. Linguagem fonte, linguagem máquina (real ou virtual), compilação separada, bibliotecas. Distinção entre as fases compile/link/load.

T 28.Set.2007

Conceitos gerais de sistemas de computação. Representação de informação: números, texto, código máquina, endereços.

TP 28.Set.2007

Sistemas de numeração, exercícios de mudança de base.

T 12.Out.2007

Conceitos gerais de sistemas de computação (continuação).

TP 12.Out.2007

Compilação, assembly, instruções máquina. Representação de informação.

T 19.Out.2007

Papel do Sistema Operativo num sistema de computação. Objectivos.

TP 19.Out.2007

Exercícios de Programação em C: conversão de bases.

T 26.Out.2007

Conceitos gerais de sistemas operativos: batch, time-sharing, multiprogramação, multiprocessamento, redes de computadores e sistemas distribuídos.

TP 26.Out.2007

Exercícios de Programação em C: conversão de minúsculas para maiúsculas.

T 2.Nov.2007

Gestão de processos: objectivos, noção de "prioridade". Visão operacional, espera passiva, interrupções, etc.

TP 2.Nov.2007

Conceito de "cache": objectivo e concretização. Caches de dados, de endereços, de pistas de disco, de blocos de discos, etc.

T 9.Nov.2007

Gestão do processador: estados de um processo, desafectação forçada, impacto das estratégias de escalonamento na eficiência do sistema e nos tempos de resposta.

TP 9.Nov.2007

Gestão do processador: análise de tempos de resposta com e sem desafectação forçada.

T 16.Nov.2007

Introdução à Gestão de Memória. Zonas de memória utilizadas pelas aplicações, oportunidades de optimização: multiprogramação, swapping, partilha de código, dispersão de referências, etc. Memória virtual.

TP 16.Nov.2007

Análise da gestão de memória em Linux/MacOS. Memória virtual pedida versus memória real ocupada. Análise de desempenho de programas com espaço de endereçamento superior à memória real. Rejeição de páginas.

T 23.Nov.2007

Estratégias de escalonamento: FIFO, SJN, RR, MLQ

TP 23.Nov.2007

Demonstração de programação concorrente. Código sequencial versus concorrente: atenção a variáveis partilhadas, necessidade de exclusão mútua, mecanismos de sincronização.

T 30.Nov.2007

Programação Concorrente em Unix: fork/exit

TP 30.Nov.2007

Bash e utilitários Unix/Linux

T 7.Dez.2007

Não houve aula devido à participação no EPIA. Foi substituida por aula extra no dia 18.Dez

TP 7.Dez.2007

Não houve aula devido à participação no EPIA. Foi substituida por aula extra no dia 18.Dez

T 14.Dez.2007

Modelos de concorrência: shared-memory versus message-passing. Arquitectura cliente/servidor e self-scheduling. Processos e threads.

TP 14.Dez.2007

Programação concorrente em Unix: exercícios

T 18.Dez.2007 (aula de substituição do dia 7.Dez)

Comunicação entre processos em Unix: sinais, pipes (unamed, named)

TP 18.Dez.2007 (aula de substituição do dia 7.Dez)

Exercícios: ipc em Unix.

T 21.Dez.2007

Programação concorrente com semáforos: Produtor-consumidor

TP 21.Dez.2007

IPC em Unix: FIFOs, sockets, partilha de ficheiros.