Notas de Aula - MAC 449/5755 - Sistemas Operacionais Distribuídos

Aula 2 - 15/08/2003

Sistemas Operacionais Flexíveis e Configuráveis

• Por que precisamos de Sistemas Operacionais flexíveis, configuráveis e personalizáveis (customizable)?
• aplicações possuem diferentes exigências
• sistemas evoluem
• configurações diferentes de acordo com o uso
• máquinas com poucos recursos, sistemas embutidos

• Choices - http://choices.cs.uiuc.edu/choices/
• 1987 a 1996
• se você quer flexibilidade, extensibilidade -> saída natural = programação orientada a objetos
• queriam provar que é possível construir um S.O. em C++.
• Tudo no sistema é objeto:
• objetos no espaço do usuário chamam métodos nos objetos no espaço do núcleo (System call)
• classes abstratas que são implementadas de maneiras diferentes por classes concretas.
• classe abstrata HardwareDependent implementada de várias formas para
• virtual (UNIX)
• SPARC
• Intel x86
• Intel Hypercube
• A arquitetura geral do sitema é definida como um arcabouço (framework)
• Subframeworks
• VM
• Process Management
• File System
• IPC
• Aumentaram C++ com uma biblioteca para
1. coleta de lixo
2. carga dinâmica
3. classes de primeira classe
4. depuração
5. proxies
• Objetos típicos: Process, Domain, Memory Object
• Virtual choices:
• hardware interrupts -> signals
• HW VM translation table -> memory mapped files
• disk -> big UNIX file
• debugging normally with gdb
• Carga Dinâmica: carrega o código para ler um tipo novo de arquivo só quando o arquivo é aberto.
• SPIN - http://www-spin.cs.washington.edu/
• permite a carga de módulos dos usuários dentro do núcleo
• utiliza linguagem Modula-3 para garantir segurança na execução do sistema (safety)
  
• Exokernel - http://www.pdos.lcs.mit.edu/exo/
• radicalização da idéia de micronúcleos, o núcleo é o menor possível: serve apenas para exportar o hardware e para oferecer proteção.
• o núcleo não faz gerenciamento.
• políticas de gerenciamento são implementadas no nível do usuário por bibliotecas (library operating system ou libOS).
• como o núcleo é muito pequeno e a sua interface é de bem baixo nível, ele pode ser implementado de uma maneira muito eficiente.
• cada aplicação pode usar uma biblioteca diferente simultaneamente se quiser.
• normalmente, as aplicações escolhem uma libOS existente de um rol de possibilidades.
• se quiser, o programador de uma nova aplicação pode desenvolver o seu próprio libOS.
• o kernel faz 3 coisas:
1. administra a propriedade dos recursos (quem detém o que),
2. implementa proteção: acessos a recursos são controlados e
3. revoca os recursos das aplicações
• primeiro pede a colaboração da aplicação (revocation)
• depois, se ela não coopera, intervém e pega o recurso na marra (abort)
• A implementação de um exokernel é muito difícil mas foi feita no MIT.
• Os resultados experimentais mostram ganhos considerais no desempenho.