SOP29005-2020-1

AULA 1 - Dia 11/02/2020

Objetivos/Conteúdos

• Apresentação do Plano de Ensino
  • Objetivos e Conteúdo Programático da Disciplina (ver SIGAA)
  • Forma de Avaliação (ver SIGAA)

• Introdução a Sistemas Operacionais (Cap1. do Silberschatz)
  • O que faz um sistema operacional (1.1)
  • Organização e Arquitetura de um Sistema Computacional (1.2 e 1.3)
    • Importância da Interrupção e Timers (1.2.1)
    • Estrutura de Armazenamento (1.2.2)
    • Estrutura de IO (1.2.3)
  • Estrutura e Operações de um Sistema Operacional (1.4 e 1.5)

Material de Referência

• Apresentação sobre histórico visão geral e estruturas básicas de um SO
• Slides Silberschatz Oitava Edição
• Tradução Slides Silberschatz Cap1
• Tradução Slides Silberschatz Cap2
• Tradução Slides Silberschatz Cap3
• Tradução Slides Silberschatz Cap4
• Livro do Prof.Maziero
• Université Nice Sophia Antipolis

Arliones:

• [1]
• [2]

Leitura Recomendada

• Cap.1 do Silberschatz principalmente:
  • 1.1 a 1.9

Exercícios Práticos de Apoio a Aula

Na sequência. com fins motivacionais, são apresentados alguns exercícios ilustrando conceitos de processos, arquivos e permissionamento.

1. Comando para ver todos os processos no linux:

     $ ps aux
   

2. Colocar 2 processos se executando no contexto de um terminal e verificar número dos processos e então "destruí-los":

   $ yes > /dev/null
   $ yes > /dev/null
   $ ps 
   $ kill -9 <pid_yes>
   $ kill -9 <pid_yes>
   

   Observe que dois processos foram criados a partir do programa "yes". Os processos associados ao terminal são visualizados e então destruídos. Tente destruir também o interpretador de comando (shell) associado ao terminal.

3. Criar um terminal adicional

   $ xterm
   

   Ir no terminal criado e listar os processos que se executam associados a este terminal. Verificar qual o dispositivo de entrada e saída associado a ele. Voltar ao terminal original e enviar uma mensagem. Destruir o terminal criado:

   $ echo Alo Terminal > /dev/pts/2
   $ kill -9 <pid_terminal>
   

4. Comunicação entre processos:

   $ cat /etc/passwd | grep home | wc -l
   

5. Retirando a permissão de leitura de um arquivo em nível de usuário proprietário:

   $ echo Alo Mundo > alfa.txt
   $ ls -l alfa.txt
   $ cat alfa.txt
   $ chmod u-r alfa.txt
   $ cat alfa.txt
   $ chmod u+r alfa.txt
   $ cat  alfa.txt
   

AULA 2 - Dia 14/02/2020

Objetivos/Conteúdos

• Estruturas do Sistema Operacional (cap.2)
  • Serviços do Sistema Operacional (2.1)
  • Interfaces com Usuários (2.2)
  • Chamadas do Sistema (2.3)
  • Tipos de Chamadas de Sistema (2.4) ver Fig.2.8
    • Chamadas de Controle de Processos

Material de Referência

• [http://docente.ifsc.edu.br/arliones.hoeller/sop/slides/SOP29005-parte1.pdf Apresentação sobre histórico visão geral
• [3]

Leitura Recomendada

• Cap.2 do Silberschatz principalmente:
  • 2.1 a 2.8

Exercícios

1. Estudar e executar o código em http://cs.lmu.edu/~ray/notes/gasexamples/ Detalhes das chamadas na arquitetura x86_64 ver em https://lwn.net/Articles/604287/
2. Estudar e executar o código usando a função (em conformidade com a API POSIX) write() para o hello world:

   #include <unistd.h> 
   
   main()
   {
     write(1,"Alo Mundo\n",10);
   }
   

3. Use o comando strace para verificar todas as chamadas de sistema dos programas acima.
4. DESAFIO 1: Estude a seção "Mixing C and Assembly Language" da http://cs.lmu.edu/~ray/notes/gasexamples/ e construa uma função meu_hello_world() usando o código em assembly do exercício inicial. Estude como poderia disponibilizar esta e outras funções de interface (a sua API) em uma biblioteca. Note que esta função deve ser chamada da forma:

   main()
   {
     meu_hello_world();
   }
   

Gere o assembly do código em C e discuta a diferença entre uma chamada de função e uma chamada de sistema.
5. DESAFIO 2: Estude o link http://blog.rchapman.org/posts/Linux_System_Call_Table_for_x86_64/ e melhore a função meu_hello_world para suportar uma mensagem adicional da forma:

   #include <string.h>
   main()
   {
     char *p="Tudo bem com vocês?";
     meu_hello_world(p, strlen(p));
   }
   

   Solução:

   Solução

   modificado de http://cs.lmu.edu/~ray/notes/gasexamples/ .global meu_hello_world .text meu_hello_world: push %rdi # salva primeiro parâmetro push %rsi # salva segundo parâmetro mov $1, %rax # system call 1 é write mov $1, %rdi # file handle 1 é stdout mov $message, %rsi # endereço da string mov $13, %rdx # número de bytes da string syscall # chamada ao sistema pop %rdx # o que havia sido passado em rsi (número de bytes) é colocado em rdx pop %rsi # o que havia sido colocado em rdi (endereço da string) é colocado em rsi mov $1, %rax # system call 1 is write mov $1, %rdi # file handle 1 é stdout syscall # nova chamada ao sistema ret message: .ascii "Hello, World\n"

   AULA 3 - Dia 18/02/2020

   Objetivos/Conteúdos

   • • Interfaces com Usuários (2.2)
     • Chamadas do Sistema (2.3)
     • Tipos de Chamadas de Sistema (2.4) ver Fig.2.8
       • Chamadas de Controle de Processos

   AULA 4 - Dia 21/08/2019

   Objetivos

   • PARTE 2A: Gerenciamento de Processos (cap.3)
   • 3.1.Conceito de Processo
   • 3.2.Escalonamento de Processos
   • 3.3.Operações sobre Processos (Laboratório Operações sobre Processos no Linux: Fork/Exec/Wait)

   Material de Referência

   • Slides do Cap.3 - Silberschatz
   • Laboratório Fork/Exec/Wait

   Exercícios de Demonstração

   1. Executar em um terminal o comando top. Em um outro terminal executar:

     yes > /dev/null &
     yes > /dev/null &
   

   1. Parar um dos processos yes

     kill -STOP <pid_yes>
   

   1. Continuar o processo

     kill -CONT <pid_yes>
   

   1. Destruir todos

     killall yes