SOP29005-2014-1

EngTel: Sistemas Operacionais - Diário de Aulas 2014-1

Professor: Arliones Hoeller
Turma: 29005
Encontros: terças e sextas às 9:40.
Atendimento paralelo: segundas às 13:30 e quintas às 8:25.
Endereço web do grupo: https://www.facebook.com/groups/sop29005.ifsc.sj/
Endereço de e-mail da disciplina: sop29005.ifsc.sj@groups.facebook.com

Outros cursos de sistemas operacionais nos quais este curso se baseia:

• Sistemas Operacionais - Ciências da Computação UFSC
• Sistemas Operacionais - Engenharia da Computação UTFPR
• Operating Systems Engineering - Computer Science MIT

Diário de Aulas

11/02: Apresentação da disciplina. Histórico, visão geral e estruturas de um SO

• Revolution OS: documentário sobre Linux
• Apresentação sobre histórico visão geral e estruturas básicas de um SO. [slides]

14/02: Finalização do conteúdo anterior e atividades em laboratório: Introdução ao Linux e GCC/G++

• Referência sobre C++: http://www.cplusplus.com/
• Livros sobre C++:
  • The C++ Programming Language (4th Edition)
  • C++ How to Program, Fifth Edition
• Tutorial C++
  • Moving from Java to C++
• Exercício-exemplo feito em aula. [código-fonte]

18/02: Mais sobre desenvolvimento em C++ com Linux – Herança, métodos e atributos estáticos, bibliotecas

Herança

• http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/inheritance/

Classes em C++ podem ser estendidas, criando novas classes que retêm as característica da classe-base. Este processo, conhecido como herança, envolve uma classe-base e uma classe derivada: a classe derivada herda os membros da classe-base, sobre os quais ela pode adicionar seus próprios membros.

Por exemplo, imaginemos uma série de classes para descrever dois tipos de polígonos: retângulos e triângulos. Estes dois polígonos têm certas propriedades em comum, como os valores necessários para calcular suas áreas: ambos podem ser descritos simplificadamente com uma altura e uma largura. (ou base).

Isto pode ser representado no formato de classes como uma classe Polygon (polígono) da qual podemos derivar duas outras classes: Rectangle e Triangle:

A classe Polygon poderia conter membros comuns a ambos os tipos de polígonos. Em nosso caso: largura e altura (width e height). E as classes Rectangle e Triangle poderiam ser as classes derivadas, com características específicas que diferenciam um tipo de polígono de outro.

Classes que são derivadas de outras herdam todos os membros acessíveis da classe-base. Isto significa que se a classe-base inclui um membro A e nós derivamos uma classe dela, e esta nova classe possui um membro B, a classe derivada conterá ambos os membros A e B.

No C++, a relação de herança de duas classes é declarada na classe derivada. A definição de classes derivadas usa a seguinte sintaxe:

class classe_derivada : public classe_base
{ /*...*/ };

O código acima define uma classe com nome classe_derivada, que herda publicamente a classe com nome classe_base. A palavra reservada public pode ser substituído por protected ou private, dependendo do tipo de herança desejado. Este delimitador de acesso limita o nível de acesso aos membros herdados da classe-base: os membros com um nível de acesso mais acessível são herdados com o nível declarado na herança, enquanto os membros com níveis de acesso iguais ou mais restritivos mantém, na classe derivada, os níveis de restrição declarados na classe-base.

#include <iostream>
using namespace std;

class Polygon {
  protected:
    int width, height;
  public:
    void set_values (int a, int b)
      { width=a; height=b;}
 };

class Rectangle: public Polygon {
  public:
    int area ()
      { return width * height; }
 };

class Triangle: public Polygon {
  public:
    int area ()
      { return width * height / 2; }
  };
  
int main () {
  Rectangle rect;
  Triangle trgl;
  rect.set_values (4,5);
  trgl.set_values (4,5);
  cout << rect.area() << '\n';
  cout << trgl.area() << '\n';
  return 0;
}

• Experimento 1: compile e execute o exemplo acima.
• Experimento 2: substitua, no exemplo acima, uma herança pública por herança protegida ou privada e verifique o que acontece.

• Leitura extra - Polimorfismo: http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/polymorphism/

Espaços de nomes

• http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/namespaces/

Espaços de nome, ou namespaces, permite agrupar entidades como classes, objetos e funções sob um mesmo nome. Deste modo o escopo global pode ser dividido em "sub-escopos", cada um com seu próprio nome.

A sintaxe para uso de um namespace em C++ é dada abaixo, onde identifier é o nome do sob o qual as entidades serão declaradas e, no local do comentário, seria registrado o conjunto de classes, objetos e funções incluídos no namespace:

namespace identifier
{
  /* entities... */
}

Por exemplo, o código abaixo as variáveis a e b são inteiros normais declarados dentro do namespace myNamespace.

namespace myNamespace
{
  int a, b;
}

Estas variáveis podem ser acessadas normalmente por classes ou funções declaradas dentro do mesmo namespace. Para serem acessadas de fora do namespace, contudo, elas precisam ser adequadamente qualificadas utilizando o operador de escopo (::). Por exemplo, para utilizar as variáveis acima de fora do myNamespace, elas devem ser qualificadas como:

myNamespace::a
myNamespace::b

Espaços de nomes podem ser bastante úteis para evitar colisão de identificadores:

// namespaces
#include <iostream>
using namespace std;

namespace foo
{
  int value() { return 5; }
}

namespace bar
{
  const double pi = 3.1416;
  double value() { return 2*pi; }
}

int main () {
  cout << foo::value() << '\n';
  cout << bar::value() << '\n';
  cout << bar::pi << '\n';
  return 0;
}

• Experimento 1: compile, execute, e entenda o código do exemplo acima.
• Experimento 2: crie, dentro do namespace bar, uma função que acesse a função value do namespace foo.

• Leitura extra - Visibilidade de nomes em C++: http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/namespaces/