Sistemas de Operação

Código:

CC2004

Sigla:

CC2004

Nível:

200

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciência de Computadores

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://www.dcc.fc.up.pt/~miguel-areias/teaching/2425/so/index.html
Unidade Responsável:	Departamento de Ciência de Computadores
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Ciência de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	0	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	48	162
L:CC	78	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	2	-	6	48	162
L:EG	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2019	3	-	6	48	162
L:F	1	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	48	162
			3
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	2	-	6	48	162
			3
L:M	1	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	48	162
			3
L:Q	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	48	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Fornecer aos alunos os conceitos fundamentais da teoria e prática da organização e funcionamento de um sistema de operação.

Ser capaz de implementar partes de um sistema de operação e de escrever programas utilizando a API de um sistema de operação.

Resultados de aprendizagem e competências

Ao concluir esta disciplina o estudante deverá:

• Conhecer o histórico de sistemas de operação (como surgiram e porquê);
• Conhecer o funcionamento básico e detalhado de um sistema de operação;
• Conhecer os mecanismos de interface entre o sistema de operação e o hardware;
• Conhecer diferentes tipos de sistemas de operação e sua estrutura;
• Conhecer a interface de programação de um sistema de operação;
• Ser capaz de escrever programas utilizando a linguagem de interface de um sistema de operação;
• Ser capaz de implementar partes de um sistema de operação.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

É aconselhável ter conhecimentos básicos de programação, estruturas de dados e algoritmos; familiaridade com a linguagem C.

Programa

Conceitos Básicos
Organização, estrutura e funcionalidades típicas de um sistema de operação. Principais componentes e serviços de um sistema de operação. Tipos de sistemas de operação.

Processos e Threads
Noção de processo. Criação e terminação de processos. Escalonamento de processos. Pipes. Noção de thread. Principais benefícios e implicações da utilização de processos multithreaded. User threads versus kernel threads. Criação, terminação e cancelamento de threads.

Escalonamento e Sincronização de Processos
Escalonamento preemptivo versus não-preemptivo. Critérios de escalonamento. Algoritmos de escalonamento. Problema da secção crítica. Exclusão mútua. Locks e semáforos. Problemas clássicos de sincronização. Starvation e deadlocks.

Gestão de Memória e Memória Virtual
Espaço de endereçamento lógico e físico. Alocação contígua de memória. Fragmentação interna versus externa. Segmentação. Paginação. Espaço de endereçamento virtual. Algoritmos de substituição de páginas. Modelos de alocação de frames.

Sistema de Ficheiros e Dispositivos de Armazenamento
Organização, estrutura e camadas de um sistema de ficheiros. Ficheiros. Estrutura e hierarquia de diretórios. Alocação de espaço em disco. Gestão de espaço livre. Discos HDD e SSD. Algoritmos de acesso ao disco.

Bibliografia Obrigatória

Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne; Operating System Concepts, 10th edition, Wiley, 2018
W. Richard Stevens, Stephen A. Rago; Advanced Programming in the UNIX Environment, 3rd edition, Addison-Wesley Professional, 2013

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas são para exposição e discussão dos conceitos fundamentais da teoria e prática da organização e funcionamento de um sistema de operação.

As aulas práticas destinam-se à resolução de problemas ilustrativos dos conceitos expostos nas aulas teóricas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	85,00
Teste	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	114,00
Frequência das aulas	48,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Sem requisito de frequência

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação dos estudantes faz-se pela realização de dois exames escritos e um teste prático de programação. O primeiro exame (PE) será realizado a meio do semestre e o segundo exame (SE) durante a época normal de exames. O teste prático de programação (TP) será realizado a meio do semestre, fora do horário da realização do primeiro exame.

A classificação final da época normal é dada pela seguinte formula:

Classificação Final da Época Normal (20 valores): CFEN = ((PE + SE) / 2) * 0.85 + TP * 0.15 ≥ 9.5

Na época de recurso será efetuado apenas um único exame (ER) não sendo possível repetir a parte prática (a parte TP descrita anteriormente).

A classificação final da época recurso é dada pela seguinte formula:

Classificação Final da Época de Recurso (20 valores): CFER = ER * 0.85 + TP * 0.15 ≥ 9.5

Melhoria de classificação

Contactar o docente.