SOP-2010-1-sobral

Sistemas Operacionais e Introdução à Programação - 2010-1

Informações gerais

Professor: Marcelo Maia Sobral
Email: msobral@gmail.com
Skype: mm-sobral
Lista de email (forum): sop-ifsc@googlegroups.com
Atendimento paralelo: 2a feira 10h - 12 h, 4a feira 10h - 12 h ou 16h - 17 h (no Laboratório de Desenvolvimento de Tele)
Reavaliação (recuperação): no final do semestre

Softwares

Será usado como plataforma de estudo o sistema operacional Ubuntu Linux 9.10. Para obtê-lo há essas opções:

1. Trazer um CD-R virgem para que eu faça a cópia aqui no IFSC
2. Fazer o download por conta própria (aprox. 700 MB)
3. Usar uma máquina virtual do VirtualBox já preparada por mim (menos recomendado, pois o Linux roda mais lento)
   • Trazer um DVD-R ou pendrive com ao menos 4 GB livres.
   • Instalar o VirtualBox em seu computador para executar a máquina virtual

ATENÇÃO: é muito importante que se providencie o quanto antes a instalação do Ubuntu em seu computador. Sem ele você não poderá fazer os exercícios sugeridos, o que atrapalhará seu aproveitamento na disciplina ! O bom andamento do estudo depende muito de não deixar acumular o conteúdo e os exercícios. Acostume a criar uma rotina de estudo, procurando resolver os problemas apresentados e procurando o professor (ou contatando-o por email) para tirar dúvidas.

Referências adicionais

• Diário de aula do Prof. Ederson Torresini
• Antiga página da disciplina (2009-2)
• Valle, Odilson Tadeu. Gerência de Redes. IFSC - Unidade São José. 2009. (ver capítulos 1 a 9)
• Ubuntu Documentation
• Guia Foca Linux (iniciante)
• Demais referências contidas na página principal de SOP.

Sistemas operacionais

19/02: Apresentação

Apresentação da disciplina: plano de ensino, avaliação, abordagem pedagógica.

24/02: Introdução a sistemas computacionais

Sistemas computacionais; visão geral de sistemas operacionais; histórico de sistemas operacionais (resumo).

Videos ilustrativos:

• Eniac
• A Saga do Windows
• Funcionamento de um processador
• Funcionamento de um disco rígido
• Outro video sobre funionamento de um HD

Alguns textos interessantes sobre história dos sistemas operacionais:

• The Unix Operating System: um artigo publicado em 1974 pelos criadores do Unix, Ken Thompson e Dennis Ritchie.
• History of Linux (inglês)
• História do Linux (português)
• Visão geral sobre o Linux
• História do Microsoft Windows (inglês)
• História dos Sistemas Operacionais (inglês)
• História dos Sistemas Operacionais (em português)
• History of Operating Systems (inglês)
• Os 10 piores sistemas operacionais de toda a história (inglês)

26/02: Introdução ao Linux

Uso básico da interface gráfica e de texto. Apostila Gerência de Redes (prof. Odilson), capítulos 3 a 5, e capítulos 6 e 7 do Guia Foca Linux Iniciante.

Objetivos:

1. Conhecer o sistema operacional Linux
2. Usar a interface de linha de comando (shell)
3. Usar comandos básicos para visualização e manipulação de processos
4. Usar comandos básicos para manipulação de arquivos e diretórios
5. Conhecer a estrutura de diretórios do Linux

• Roteiro da aula
• Arquivo para o exercício de reorganização de arquivos
• Guia rápido de instalação do NoCat (arquivo texto demonstrativo)

03/03: Processos e memória

Processos e multiprogramação: uma visão geral sobre programas, processos, ciclos de um processo, multiprogramação e escalonamento. Ver apostila do prof. Odilson, capítulo 3, e capítulo 5 do Guia Foca Linux Iniciante.

Gerência de memória: visão geral sobre o uso de memória no sistema operacional e pelos processos Uso do laboratório para ilustrar conceitos.

• Continuação do roteiro da aula de 26/02.
• Programas usados para investigar o escalonamento de processos
  • fominha: tenta usar todo o tempo de processador disponível
  • crash: cria processos indefinidamente
  • lento: processo que trabalha pouco, ficando a maior parte do tempo ocioso

Vários utilitários (programas auxiliares) existem para obter informações do sistema operacional sobre processos e memória. Alguns trabalham em modo texto, como:

• ps: lista os processos existentes
• pstree: lista os processos existentes mas de forma hierárquica
• top: lista os processos mais ativos, junto com informações globais sobre uso dos recursos no sistema operacional (memória, processador, memória virtual, quantidade de processos, carga de trabalho)
• atop: o mesmo que top, mas com maior detalhamento do uso de recursos mantidos pelo sistema operacional
• mpstat: mostra estatísticas de uso do processador
• free: mostra o uso de memória
• vmstat: mostra o uso de memória, discos e processador no último intervalo de tempo.

Existem também utilitários no modo gráfico. Por exemplo, no Ubuntu há o "Monitor do sistema":

Para executar o Monitor do Sistema

Telas do monitor do Sistema

05/03: Sistemas de arquivos

Visão geral sobre sistemas de arquivos: definição de arquivo e diretório, formas de armazenamento em media (discos, DVD, ...), segurança (controle de acesso). Uso do laboratório para ilustrar conceitos.

Houve aula somente até 14:00 h, quando a turma foi encaminhada ao auditório para assistir às apresentações dos pré-projetos do Tecnólogo.

10/03: Uso do shell no Linux

Localização de arquivos e diretórios: comando find:

A procura de arquivos e diretórios pode ser automatizada com o comando find. Por exemplo, para localizar todos os arquivos ou diretórios chamados default, e que estejam abaixo de /etc:

aluno@D1:~$ find /etc -name default -print
/etc/default
/etc/calendar/default
/etc/X11/xinit/xinput.d/default
aluno@D1:~$

Uso do find :

find pathname [opões]

... sendo pathname o diretório abaixo de que se deseja fazer a busca. As opções servem para selecionar arquivos e diretórios durante a busca, e também para executar ações para cada um deles que for encontrado. Algumas opções mais comuns:

• -name nome: seleciona arquivos ou diretórios cujos nomes sejam nome' . Essa opção aceita wildcards (* e ?)
• -type tipo: seleciona apenas o tipo' indicado, que pode ser:
  • d: diretório
  • f: arquivo
  • l: link simbólico (ou atalho)
• -perm modo: seleciona apenas arquivos ou diretórios que possuam as permissões indicadas em modo
• -size tamanho: seleciona apenas arquivos com tamanho de acordo com o especificado (em bytes)
• -mtime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios modificados a n * 24 horas atrás
• -atime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios acessados a n * 24 horas atrás
• -user usuario: seleciona apenas arquivos ou diretórios pertencentes a usuario
• -exec comando \;: executa comando para cada arquivo ou diretório encontrado. Ex:
  • find /tmp -type f -mtime +7 -exec rm -f {} \; : remove todos os arquivos dentro de /tmp que estejam há 7 dias sem serem modificados. A sequência {} é substituída pelo nome do arquivo encontrado.

... e muitas outras (consulte o manual do find).

Atividade

1. Encontre o arquivo lsusb', que se encontra em algum subdiretório dentro de /usr
2. Encontre os arquivos dentro de /usr cujos tamanhos sejam maiores que 20 MB
3. Encontre os subdiretórios lib, que estão dentro de /usr
4. Localize todos os arquivos executáveis (i.e., os programas) que existem abaixo de /lib
5. Localize todos os arquivos pertencentes ao usuário aluno e que estejam dentro de /tmp

Redirecionamento de saída padrão

Todo processo possui uma saída padrão, que corresponde a um arquivo ou dispositivo onde os dados de saída do processo (ex: mensagens de texto) serão mostrados. Normalmente a saída padrão de um processo é a tela do terminal, mas ela pode ser redirecionada para um arquivo ou para outro dispositivo. Assim, as mensagens de texto que um processo gera podem ser guardadas em um arquivo para posterior utilização. No exemplo abaixo, a listagem dos processos foi guardada no arquivo processos.txt:

aluno@D1:~$ ps ax > processos.txt
aluno@D1:~$

O redirecionamento de saída padrão se faz com o símbolo > seguido do nome do arquivo. Note que nada aparece na tela, uma vez que a saída se tornou o arquivo processos.txt. Após executar o comando acima, veja o conteúdo de processos.txt:

aluno@D1:~$ less processos.txt
  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
    1 ?        Ss     0:03 /sbin/init
    2 ?        S<     0:00 [kthreadd]
    3 ?        S<     0:00 [migration/0]
    4 ?        S<     0:00 [ksoftirqd/0]
    5 ?        S<     0:00 [watchdog/0]
    6 ?        S<     0:00 [migration/1]
    7 ?        S<     0:00 [ksoftirqd/1]
    8 ?        S<     0:00 [watchdog/1]
    9 ?        S<     0:00 [events/0]
   10 ?        S<     0:00 [events/1]
   11 ?        S<     0:00 [khelper]
   12 ?        S<     0:00 [kstop/0]
   13 ?        S<     0:00 [kstop/1]
   14 ?        S<     0:00 [kintegrityd/0]
   15 ?        S<     0:00 [kintegrityd/1]
   16 ?        S<     0:00 [kblockd/0]
   17 ?        S<     0:00 [kblockd/1]
   18 ?        S<     0:00 [kacpid]
   19 ?        S<     0:00 [kacpi_notify]
   20 ?        S<     0:00 [cqueue]
   21 ?        S<     0:00 [ata/0]
   22 ?        S<     0:00 [ata/1]
processos.txt

Criação de arquivos: editores de texto (vi e nano).

Conceituação de usuários e grupos.

02/03: Uso do shell no Linux

Comandos básicos: arquivos e diretórios. Cópia, renomeação, remoção, mudança de atributos, localização.

17/03: Uso do shell no Linux

Comandos básicos: arquivos e diretórios. Redirecionamentos, pipes, compactação.

19/03: Uso do shell no Linux

Comandos básicos: arquivos e diretórios. Edição de texto, busca por padrão.

24/03: Avaliação

Avaliação teórica e prática

Lógica de Programação

31/03: Algoritmos

Ciclo de desenvolvimento. Pseudo-código e diagramas de blocos.