Curso de Sistemas operacionais

O que você vai aprender em 9 aulas

1. 1

   Processos e chamadas de sistema

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   Explique como um sistema operacional virtualiza a CPU com processos, chamadas de sistema e trocas de contexto e crie processos com fork, exec e wait.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Explique o que um sistema operacional faz
   2. 2.Descreva os processos e os estados pelos quais passam
   3. 3.Crie e controle processos com fork, exec e wait
   4. 4.Explique o modo usuário, o modo núcleo e as chamadas de sistema
   5. 5.Explique como o sistema operacional compartilha a CPU com execução direta limitada
2. 2

   Escalonamento de CPU

   Compare políticas de escalonamento como FIFO, tarefa mais curta primeiro, escalonamento circular e filas multinível com realimentação usando os tempos de retorno e de resposta.

   6 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Descreva o que um escalonador de CPU faz e como avaliar seu desempenho
   2. 2.Compare o escalonamento FIFO, por tarefa mais curta primeiro, circular e por prioridade
   3. 3.Escalone sem conhecer os tempos de execução usando filas multinível com realimentação
   4. 4.Compartilhe a CPU proporcionalmente com bilhetes, passos e tempo de execução virtual
   5. 5.Escalone tarefas em várias CPUs
   6. 6.Explique e use os escalonadores de sistemas operacionais reais
3. 3

   Tradução de endereços

   Explique como o sistema operacional fornece a cada processo seu próprio espaço de endereçamento usando base e limite, segmentação e gerenciamento do espaço livre.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Explique como o sistema operacional fornece memória própria a cada processo
   2. 2.Use a API de memória e examine como o sistema operacional lhe dá suporte
   3. 3.Traduza endereços com base e limite
   4. 4.Traduza endereços com segmentação
   5. 5.Gerencie o espaço livre e a fragmentação
4. 4

   Paginação e memória virtual

   Traduza endereços com tabelas de páginas e TLBs, compare tabelas de páginas multinível e avalie políticas de substituição de páginas quando a memória está cheia.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Traduza endereços virtuais com paginação
   2. 2.Acelere a tradução com a TLB
   3. 3.Reduza o tamanho das tabelas de páginas
   4. 4.Supere a capacidade da memória física com troca de páginas
   5. 5.Escolha políticas de substituição de páginas e previna a hiperpaginação
5. 5

   Threads e condições de corrida

   Crie threads, identifique condições de corrida e seções críticas e proteja dados compartilhados com travas.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Explique o que são threads e crie-as com a interface de threads POSIX
   2. 2.Encontre condições de corrida e seções críticas em código concorrente
   3. 3.Proteja dados compartilhados com travas e mutexes
   4. 4.Explique como as travas são construídas com suporte de hardware
   5. 5.Projete estruturas de dados concorrentes baseadas em travas
6. 6

   Variáveis de condição e semáforos

   Coordene threads com variáveis de condição e semáforos, resolva os problemas do produtor-consumidor e dos leitores-escritores e previna impasses e outros erros de concorrência.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Coordene threads com variáveis de condição
   2. 2.Use semáforos para garantir exclusão mútua, ordenar e limitar threads
   3. 3.Reconheça e corrija erros de concorrência que não envolvem impasses
   4. 4.Previna, evite e detecte impasses
   5. 5.Construa programas concorrentes com eventos em vez de threads
7. 7

   Dispositivos de entrada e saída e RAID

   Explique como o sistema operacional se comunica com os dispositivos por meio de interrupções, DMA e drivers e compare discos rígidos, SSDs e níveis de RAID quanto a desempenho e confiabilidade.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Explique como o sistema operacional se comunica com os dispositivos
   2. 2.Modele o desempenho de discos rígidos e escalone requisições de disco
   3. 3.Explique como os SSDs baseados em memória flash funcionam e como se comparam aos discos rígidos
   4. 4.Use RAID para equilibrar capacidade, desempenho e confiabilidade
   5. 5.Detecte e corrija erros de armazenamento com somas de verificação
8. 8

   Sistemas de arquivos

   Use a interface de arquivos e diretórios, explique como os sistemas de arquivos armazenam dados com inodes e estruturas de alocação e compare as abordagens com journaling e estruturadas em registro para manter a consistência após falhas.

   6 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Use a interface de arquivos e diretórios
   2. 2.Explique como um sistema de arquivos simples armazena e localiza dados
   3. 3.Explique como o Fast File System usa a localidade para aumentar a velocidade
   4. 4.Mantenha um sistema de arquivos consistente após falhas
   5. 5.Explique como um sistema de arquivos estruturado em registro escreve dados e recupera espaço
   6. 6.Compare como os sistemas de arquivos distribuídos compartilham arquivos pela rede
9. 9

   Proteção, isolamento e máquinas virtuais

   Explique como os sistemas operacionais autenticam usuários, controlam o acesso a recursos e isolam aplicações com máquinas virtuais e contêineres.

   5 objetivos de aprendizagem

   O que você vai aprender

   1. 1.Explique como o hardware e o núcleo protegem o sistema
   2. 2.Autentique usuários e atribua uma identidade aos processos
   3. 3.Controle o acesso a arquivos e outros recursos
   4. 4.Execute sistemas operacionais em máquinas virtuais
   5. 5.Isole aplicações com contêineres