O Papel Dos Diferentes Tipos De Núcleo Na Evolução Dos Sistemas Operativos

Instiituto S  Superrior Po olitéccnico G  Gaya   Esco ola Sup perior d  de Ciên ncia e T  Tecnolo ogia   

 

 

In nformáática de e Gestãão  Sistem mas Operrativos   2 2008/2009 9 

O P  Papel d  dos difeerentess tipos  de núccleo na  evoluçção  do os Sisteemas Op perativvos 

Jo oel Corre eia Ricarrdo & Cé ésar Filip pe Cardoso Marq ques Pintto 

Doce ente: Jossé Augussto Monteiro        25 De JJaneiro d de 2009

Instituto Superior Politécnico Gaya  Escola Superior de Ciência e Tecnologia   

   

Informática de Gestão  Sistemas Operativos  2008/2009 

O Papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução  dos Sistemas Operativos 

Joel Correia Ricardo & César Filipe Cardoso Marques Pinto 

Docente: José Augusto Monteiro          25 De Janeiro de 2009 

O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Índice  .GLOSSÁRIO

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.LISTA DE SIGLAS

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.INTRODUÇÃO

7

.DEFININDO NÚCLEO

8

..GENERALIDADES

9

.FUNCIONAMENTO DO NÚCLEO

9

..GESTÃO DE PROCESSOS ..GESTÃO DE MEMÓRIA ..GESTÃO DE DISPOSITIVOS ..CHAMADAS DE SISTEMA

9 10 11 11

.ARQUITECTURAS DE NÚCLEO

12

..NÚCLEO MONOLÍTICO ..MICRONÚCLEO ..NANONÚCLEO ..NÚCLEO HÍBRIDO ..EXONÚCLEO

13 15 16 16 18

.PAPEL DOS DIFERENTES NÚCLEOS NOS SISTEMAS OPERATIVOS

19

.CONSIDERAÇÕES FINAIS

21

.METODOLOGIA DE ESTUDO

22

..TIPO DE PESQUISA ..RECOLHA DE DADOS ..AGRUPAMENTO DE DADOS ..TRATAMENTO DE DADOS ..ELABORAÇÃO DO TRABALHO

22 22 22 22 23

.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Índice de imagens  ILUSTRAÇÃO 1 – TAREFA PRINCIPAL DO NÚCLEO .......................................................................................... 8 ILUSTRAÇÃO 2 – FUNÇÕES DO NÚCLEO ...................................................................................................... 11 ILUSTRAÇÃO 3 – DIFERENTES NÚCLEOS E SEUS APOIANTES ........................................................................ 12 ILUSTRAÇÃO 4 – NÚCLEO MONOLÍTICO ...................................................................................................... 13 ILUSTRAÇÃO 5 - MICRONÚCLEO .................................................................................................................. 15 ILUSTRAÇÃO 6 – NÚCLEO HÍBRIDO ............................................................................................................. 17 ILUSTRAÇÃO 7 - EXONÚCLEO ...................................................................................................................... 18 ILUSTRAÇÃO 8 – CRONOLOGIA NÚCLEO WINDOWS .................................................................................... 19

 

 

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Glossário  Componente  ‐  Material  electrónico  que  faça  parte  interna  de  um  computador.  Por exemplo uma placa gráfica.  Drivers – Ficheiros que identificam o hardware. Estes permitem a comunicação  entre o S.O e o hardware. Estes ficheiros são normalmente geridos pelo núcleo.  Hardware  ‐  Material  físico  de  um  sistema  informático.  É  nele  que  realmente  todas as acções acontecem traduzidas por impulsos eléctricos, magnetismos ou  fotões.  Paginação ‐ Método de Virtualização da memória física. Tem a possibilidade de  usar o disco rígido como memória. Pode ser também denominado por Swap.   Periférico  ‐  Denomina‐se  periférico  todo  aquele  equipamento  electrónico  que  esteja  em  comunicação  com  o  computador  e  em  possível  interacção  com  o  utilizador. Por exemplo um rato.  Processador  ‐  Também  designado  por  unidade  central  de  processamento  é  o  componente mais importante de um sistema informático. Cabe a este pequeno  componente  realizar  funções  de  cálculo.  Pode‐se  considerar  o  cérebro  do  sistema informático pois é ele que efectua todas as tomadas de decisão.  Segmentação  –  Processo  utilizado  para  a  distribuição  da  memória  física  do  computador.  Consiste  na  divisão  da  memória  em  segmentos  onde  são  endereçados e utilizados de acordo com código a ser processado.  Software  ‐  Sequencia  de  instruções  construídas  para  interpretar  as  acções  do  utilizador.  Cabe  ao  software  comunicar  com  a  máquina  e  gerir  as  ordens  impostas  pelo  utilizador.  É  também  responsável  pela  gestão  dos  recursos  da  máquina.  Sistema  Operativo  ‐  Software  elaborado  de  tal  forma  complexa  com  a  capacidade  de  gerir  todos  os  componentes  físicos  e  lógicos  de  um  sistema  informático.  Servidor ‐ Máquina informática com capacidade de fornecer serviços a uma rede  de computadores. 

 

 

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.Lista de siglas  S.O. ‐ Sistema Operativo  MIT ‐ Massachusetts Institute of Technology   MMV ‐ Monitor de Máquinas Virtual  C.P.U ‐ Central Processing Unit  GPL ‐ General Public License  API ‐ Application Programming Interface  XNU ‐ X is Not UNIX 

 

 

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Introdução  Este  trabalho  foca‐se  substancialmente  no  núcleo  do  sistema  operativo.  Serão  apresentados  os  diferentes  tipos  de  núcleo  existentes  bem  como  as  suas  diferenças e orientações.   Com  a  evolução  da  capacidade  de  processamento,  surge  cada  vez  mais  a  necessidade  de  ter  um  sistema  operativo  que  aproveite  ao  máximo  essa  capacidade.  Neste  aspecto  o  desenvolvimento  do  núcleo,  como  principal  componente do S.O, tem de acompanhar toda a evolução do hardware.  Não  só  são  apresentadas  noções  de  núcleos  como  também  em  paralelo  o  funcionamento  do  sistema  operativo  é  levemente  explicado  para  uma  boa  compreensão do assunto central.           

 

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

.Definindo  Núcleo1  O núcleo o do sistem ma operativo o, como o n nome indicca, é o centrro do S.O. C  Cabe‐ lhe   a  a ele  gerir   o  sistema   informático  como  um m  todo.  Ele e  representta  a  camad da  de  softw ware  mais   próxima   do  d hardwaare  e  com   isto  tem   como  prin ncipal  funçção  a  comunicação entre o hard dware e o faactor humaano.  o  Silbersch hatz2  (200 05)  cabe  ao  a núcleo   abstrair  a  interface e  de  Segundo hard dware para  que processsos possam m utilizar re ecursos con ncorrentem mente.   Acordan ndo  Tanenb baum3  (199 99)  e  Silbe erschatz  (22005),  o  núcleo  pode e  ser  monolítico,  em m  camadass,  ou  miccrokernel  (também  ( c conhecido    como  cliente‐ serviidor).   

Ilusstração 1 - Tarrefa principal do d núcleo__________________ ______

1

Tam mbém designaddo por “kernell” Avi Silberschatz: Professor de ciências dos computadores c na universidaade de Yale 3 Anddrew S. Tanenbbaum: Professsor de ciênciaas dos computaadores na univversidade de V Vrije em Amessterdão 2

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

..Generalidades  Como camada de software mais próxima do hardware o núcleo assegura:  1. A comunicação entre o hardware e o software  2. Gestão das ordens do utilizador  3. Gestão dos diversos recursos da máquina  4. Máximo de rendimento possível    A  generalidade  dos  S.O’s  é  elaborada  envolto  do  núcleo  e  apoiam  toda  a  gestão  sobre ele. Para o S.O o núcleo administra todo o hardware e é o software com mais  poder sobre o hardware num sistema informático. 

.Funcionamento do núcleo  Como já foi dito cabe ao núcleo gerir a globalidade do sistema informático. É  ele  que  coordena  os  recursos  da  máquina  para  tentar  tornar  o  sistema  o  mais  eficiente possível. O núcleo pode ser dividido em quatro partes:   1. Gestão de Processos  2. Gestão de Memória  3. Gestão de Dispositivos  4. Chamadas de Sistema   

..Gestão de Processos  Esta pode ser considerara, das quatro partes, a mais importante do núcleo. É  nesta função que os processos de sistema são geridos, ou seja, é aqui que o núcleo  dá  as  permissões  de  execução.  As  cedências  de  memória  são  também  aqui  calculadas  e  atribuídas.  Uma  tarefa  fundamental  da  gestão  de  processos  é  a  consideração tomada em relação ao hardware de memória existente para que esta  não fique superlotada e cause problemas a alto nível4. 

4

Problemas a nível de software

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

Uma  característica  interessante  da  gestão  de processos  é  a  sua  capacidade  de dar uma ideia de multi‐tarefa5. Normalmente, o número de processos é igual ao  número de núcleos de processamento que haja na máquina, ou seja, se houver um  CPU com dois núcleos6, em teoria esse CPU será capaz de executar dois processos  ao mesmo tempo.  O  gestor  de  processos  do  núcleo,  a  partir  de  algoritmos  de  programação,  atribui  fatias  de  tempo  e  prioridades  aos  processos  para  que  estes  sejam  executados  inteligentemente  e  com  a  menos  perda  de  eficiência  possível.  Depois  disto os processos são movimentados tão rapidamente que dá ao utilizador a ilusão  de que estes estão a ser executados todos ao mesmo tempo.   

..Gestão de Memória  O  gestor  de  memória  do  núcleo  tem  acesso  total  a  esta.  É  ele  que  gere  a  memória física do sistema e a reparte pelos diversos processos. A primeira tarefa a  ser  realizada  é  atribuir  um  endereço  virtual7  que  é  feito  a  partir  de  paginação8 ou  segmentação.  A  memória  disponível  depende  muito  dos  processos  que  se  encontram  em  execução.  O  gestor  de  memória  coloca  em  memória  física  os  dados  necessários  para  todos  os  processos  em  execução.  Uma  vez  inactivos  os  processos,  os  seus  dados são colocados em memória virtual (muito mais lenta) deixando espaço para  correr outros possíveis processos activos.  O  endereçamento  virtual  permite  repartir  a  memória  em  duas  partes  distintas, uma direccionada para o núcleo e outra direccionada para o utilizador. A  parte  reservada  ao  núcleo  está  calculada  para  que  este  possa  manobrar  todos  os  recursos  da  máquina  sem  que  haja  interrupções  ou  esperas.  A  parte  reservada  ao  utilizador é direccionada para as aplicações e para as ordens do factor humano. 

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Processar várias aplicações ao mesmo tempo Duas unidades de processamento dentro do mesmo componente de hardware 7 Permite abstrair o endereçamento físico 8 Também conhecido por Swap 6

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

...Gestão de e Dispositiivos    Outra  fu unção  do  núcleo  n é  ge erir  todos   os  o perifériccos  e  comp ponentes  de  um  siste ema informático. A fun nção do ge estor de disspositivos é  é basicame ente administrar  todo o o hardwarre, ou seja,  encaminhaar ordens executadas  pelo utilizaador.  Cabe  tam mbém  a  essta  parte  do  d núcleo  comunicar  c   entre  o  S.O O  e  o  hard dware  recorrendo aoss chamadoss drivers9.   Existem   os  chamaados  dispossitivos  Plug g  and  Play   que  são  n nada  mais   nada  positivos que podem  ser adicion nados ao siistema com m a máquin na em  menos que disp consstante execcução. O ge estor de dispositivos  em primeirro procura  novo hard dware  em   barramento b os  como  USB  U ou  PCII.  Depois  de  d detectad do  o  hardw ware,  a  pro ocura  passa para os d drivers adeq quados. 

...Chamadas de Sistem ma  Todos os processo os devem te er a capacid dade de usar ao máximo as intru usões  ofere ce.  A  form ecidas  pelo  núcleo   para  umaa  melhor  performan p ma  de  chamar  instrruções váriaa de núcleo o para núcle eo. 

Ilustrração 2 - Funçõões do Núcleo ______________ ______ 9

Fichheiros desenvoolvidos para o funcionamennto do hardwarre

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

.Arq quitectu uras de n núcleo  Existem  cinco tiposs de núcleo os distintos,, são eles:   1. Núcleo Mon N nolítico  2. Micronúcleo M o  3. Nanonúcleo N o  4. Núcleo Híbr N rido  5. Exonúcleo  E     Cada núcleo tem os seus apoiiantes, vanttagens e de esvantagen ns. Dependendo  S as  suass  finalidade es  e  objecttivos,  é  implementad do  um  núcleo  que  maais  se  do  S.O,  adeq qua para oss seus fins.  

  Ilustração 3 - Diferentes núcleos e seuss apoiantes_________________ ______

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

...Núcleo M Monolítico   O  núcleo  monolítiico  consiste  na  imple ementação  de  um  in nterface  de e  alto  nívell.  Esta  intterface  possibilita  effectuar  chamadas  de  sistema   que  gere em  a  conccorrência e  os processsos.  Este e  tipo  d de  núcleo  é  defendido   principalm mente  por  Linus  Torvalds10  que  de efende  a   sua  implementtação no Lin nux11.  Um  núcleo   monolíticco  é  o  que  eng globa  grande  e   complexo todos  os   serviços  do o  sistema.   Está  programad do  de  form ma  não  mod dular,  e  conseg gue  obterr  um  melhor  rendimento  em  re elação  a   um  micronúcle eo.  No  enttanto,  qualquer  alteração   a  a qualquerr  serviço  re equer  a  recomp pilação  do   núcleo  e  e ao  reinício  do o  sistema   para  aplicaar  as  novas alterrações.  Exisstem diverssas ramificaações  do  núcleo o  monolíticco  adaptad do  às  diferentes  necessidad des de cadaa S.O.   Ilustração 4 - Núcleo Monoolítico

Den ntro  do  núcleo  mono olítico 

pode emos  tamb bém  ter  um m  sistema   de  d móduloss  em  funcionamento..  Estes  mód dulos  pode em  ser  co ompilados,   editados,   carregado os  e  descaarregados   em  tempo  de  execcução,  de   maneira  parecida  co om  o  funciionamento  de  um  m micronúcleo o.  No  entanto, estas  operações são execu utadas no e espaço da m  memória do núcleo. D  Desta  form ma, um bloq queio do módulo é provável que e bloqueie t  todo o núcleo. Alem d  disso, 

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Criaador do Sistem ma Operativo Linux Sisttema Operativvo desenvolviddo sobre a liceença GPL

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos  o  módulo  passa  a  formar  um  todo  com  o  núcleo,  usando  a  mesma  API12.  Este  esquema é usado, entre outros, pelo GNU/Linux, FreeBSD e diversos derivados de  UNIX.  Um  sistema  operativo  com  núcleo  monolítico  concentra  todas  as  funcionalidades  possíveis  (planeamento,  sistema  de  arquivos,  rede,  drivers  de  dispositivos,  gestão  de  memoria,  etc.)  dentro  de  uma  grande  plataforma  de  software.  Ele  pode  ter  um  tamanho  considerável  e  deve  ser  recompilado  por  completo  para  adicionar  uma  nova  funcionalidade.  Todos  os  componentes  funcionais  no  núcleo  têm  acesso  a  todas  as  estruturas  de  dados  internos  e  suas  rotinas.  Um  erro  numa  rotina  pode‐se  espalhar  por  todo  o  núcleo  causando  problemas  de  desempenho.  Todos  os  componentes  encontram‐se  integrados  no  mesmo programa e são executados num único espaço de endereço. Assim todos os  serviços  cedidos  por  este  tipo  de  sistema  são  executados  em  modo  elevado  de  Supervisor13.  Os  S.O’s  integrantes  deste  tipo  de  núcleo,  normalmente,  começam  por  ser  pequenos programas. A0 longo dos tempos e devido á sua grande popularidade, é  lhes  atribuído  mais  funções  que  os  faz  evoluir  e  transformar‐se  em  programas  grandes  e  complexos  formados  por  muitas  funções.  Exemplos  deste  tipo  de  sistemas são o MS‐DOS e UNIX. Ambos começaram pequenos sistemas operativos e  ao longo dos tempos foram tornando‐se duas referencias mundiais.   O  problema  deste  tipo  de  sistemas  operativos  é  que  é  complicado  de  os  modificar para adicionar novas funcionalidades e serviços. De facto, adicionar uma  nova funcionalidade implica modificar um grande programa, composto por milhares  de  linhas  de  código  e  funções  que  por  sua  vez  invocam  outras  linhas  de  código  situadas também no mesmo programa.  A  alternativa  é  ter  uma  estrutura  micronúcleo, onde as partes funcionais estão divididas em unidades separadas com  mecanismos de comunicação rigorosos entre eles.   

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Rotinas ou padrões de software desenvolvidos para que softwares externos possam usar os seus serviços 13 Modo capaz de gerir o sistema e seus recursos

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...Micronúccleo    Este  tip po  de  nú úcleo,  ao   contrário   do  mono olítico,  disspõe  das   suas  funcionalidadess divididas  em unidad des. Estas u unidades sãão interligaadas por elo os de  comunicação rigorosos en ntre elas paara que não o haja qualq quer tipo de e conflito.    O micronúcleo é um tipo de  núcleo que e cede um  conjunto d  de chamadaas ao  ema  para   a  execuçãão  de  servviços  básiccos,  como o  espaços   de  enderreços,  siste comunicação entre processsos e planificação básica.  o outros   serviços   (gestão  de  d memoria,  sistemaa  de  arqu uivos,  Todos  os  operrações de e entrada / saaída, etc.), q  que geralm mente são fo ornecidas p  pelo núcleo o, são  execcutados com mo processsos servidores em espaço do utiliizador.  As princcipais vantaagens da su ua utilizaçãão são a red dução da ccomplexidaade, a  desccentralizaçãão  de  erross  (um  erro o  numa  parrte  do  sistema  não  indisponibilliza  o  siste ema por completo) e  facilita a crriação e de epuração de drivers d dos disposittivos.  Por   outro  lado o,  a  sua  principal  dificculdade  é   a  a complexiidade  na  siincronizaçãão  de  t todos  os   módulos   que  compõem   o  micronú úcleo  e  seu  acessso  à  mem mória.  Para 

além m 

disso,  

processado ores  a arquitectur ras  de 

e  

os  as 

mode ernas 

hard dware 

estão  e

optimizado os para sistemas  de  núcleo o  que  po odem  mapear  to oda  a  mem mória.  De 

accordo 

defensoress 

com  desta  d

t tendência    Isto  melho ora  a  t tolerância    a  falhaas  e  Ilustração 5 - Micronúccleo

a aumenta  aa  portabiliidade 

entre e  plataform mas  de  hardware.  Os  seus  opo ositores  accham,  fund damentalmente,  Instituto Suuperior Poliitécnico de Gaya G | SOP P

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

maior  complexidade  no  código,  menor  rendimento,  ou  limitações  em  várias  funções.  Segundo  Tanenbaum  (1995),  The  future  of  supercomputing  lies  in  massively  parallel  computers.  The  nodes  of  these  machines  will  need  a  different  kind  of  operating system than current computers have. Many researchers in the field believe  that  microkernels  provide  the  kind  of  functionality  and  performance  required.  Tanenbaum  diz  que  de  acordo  com  pesquisadores  da  área,  o  micronúcleo  é  o  núcleo com as competências e funcionalidades exigidas para uma boa operação de  sistemas informáticos de alto desempenho. 

..Nanonúcleo  O  nanonúcleo  ou  piconúcleo  é  um  tipo  de  núcleo  extremamente  simples.  Este núcleo foi desenvolvido para suportar vários sistemas operativos virtualizados  em cima dele e assim conseguir repartir eficientemente os recursos da máquina. Ele  delega  virtualmente  todos  os  serviços,  incluindo  dos  mais  básicos  aos  drivers,  fazendo com que a memória utilizada por ele seja menor do que a memória utilizada  por qualquer outro núcleo. 

..Núcleo Híbrido  Os núcleos híbridos são essencialmente micronúcleos, que tem algum código  denominado  de  “não  essencial”  no  espaço  de  memória  do  núcleo  para  que  este  execute  os  processos  mais  rápido  do  que  executaria  no  espaço  de  memória  do  utilizador.  Este  foi  o  compromisso  que  muitos  dos  primeiros  desenvolvedores  de  sistemas operativos, com a arquitectura baseada em micronúcleos, adoptou antes  de  se  demonstrar  que  os  micronúcleos  podem  ter  muito  bom  desempenho.  A  maioria  dos  modernos  sistemas  operativos  enquadram‐se  nesta  categoria  de  núcleo, sendo o mais popular o Microsoft® Windows™. XNU14, o núcleo do Mac15 OS  X16, também é um micronúcleo modificado, devido à inclusão de código do núcleo  14

Núcleo do sistema operativo da Apple aplicado nos computadores MAC Computador desenvolvido pela Apple 16 Sistema operativo integrado nos computadores MAC 15

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

F no o  núcleo  do o  famoso   Mac.  M Assim m  podemoss  designar   o  núcleo   deste  d de  FreeBSD  siste ema operatiivo como u um núcleo h  híbrido.  Tende‐se e  em  confundir  núccleo  híbrido  com  nú úcleo  monolítico  modular  (consegue carre egar módulos depois  do arranqu ue), o que é  é um erro. O  O núcleo hííbrido   núcleo em  causa utilizze conceito os da arquittectura ou  no mecaniismo.  implica que o n Tantto  no  núcle eo  monolíttico  como   no  micronú úcleo,  todo os  os  proccessos  impo ostos  pelo  utilizador,  são executtados no esspaço de m memória de utilizador  enquanto q  que o  núcle eo híbrido t  tem a partiicularidade  de executaar processo os mais imp portares naa área  de m memória do núcleo parra que o processamen nto seja mais rápido.   

Ilustração I 6 - Núcleo N Híbridoo____________ ______ 

 

 

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

...Exonúcleo o  O exonú úcleo foi criado no Insttituto de Te ecnologia d  de Massach husetts (MIT T).  O conce eito do exon nucleo é im mpor limitaçções de fun ncionalidad des aos sistemas  operrativos. Me ediante a ab bstracção n  necessária  é criada e  implementtada a cham mada  livrarria17  que  vai  v permitiir  executar  o  processo  preten ndido.  Os   exonúcleo o  são  norm malmente   pequenos.  p   Como  a  sua  s funcion nalidade  é   limitada  e e  controlávvel,  a  segu urança  é  elevada  e e   a  gestão o  de  recursos  muito o  eficiente e.  Assim  estas  implementaçõe es tornam‐sse muito mais simples  do que nos restantess núcleos.  Os   processoss  podem   pedir  endereçoss  específico os  de  mem mória,  blocos de  disco, etc. A função d  deste  núcleo é g  garantir ace esso ao reccurso  e  permitirr  que  o  pro ocesso  o  uttilize.  O  acesso o  de  baaixo  nívell  ao  hardware,, 

caracte erístico 

deste  d

núcleo,  permite  p ao o  program mador  implemen ntar  personalizzadas 

abstraccções  e  

desnecesssárias, 

omitir  

as 

contribu uindo 

normalme ente  paraa  um  melhor  desempen nho  da  aaplicação.   Isto  permite 

tamb bém 

aos 

programadores  esco olher  os  níveis  n de abstraccção desejaados.  Ilusttração 7 - Exon núcleo

Os   exonúcleos  podem m  ser  vistos  co omo  um  ssoftware  linear  l

para  os  S.O’s,   no  sentid do  em  que e,  devido  á  á sua  simp plicidade  somente  ce edem  recursos  a  um   determinaado  processo.  Por  ex xemplo,  o   projecto  p do o  exonúcle eo  do 

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Códdigo desenvollvido para um funcionamennto especifico

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O papel d dos diferenttes tipos de e núcleo naa evolução  dos Sistem mas Operatiivos 

or  Web  Cheeetah  guarda  pré  paccotes  do  protocolo  p IP  no  disco o  e  o  MIT,  o  servido eo garante  o acesso seguro ao disco evitando leituras  e escritas n  não permittidas.  núcle

.Pap pel dos d  diferente es núcle eos nos s  sistemas  operativvos  Neste  caapítulo  fico ou  decidido o  abordar   a  evolução o  dos  siste emas  operaativos  Wind dows™  de   uso  pesso oal.  Estes   sistemas  desenvolvid d dos  pela  M Microsoft®  têm  sofrido alteraçõ ões importaantes ao longo dos an nos.  Com  a   evolução   do  hardw ware  e  daa  cada  ve ez  maior   capacidade e  de  proccessamento o,  os  S.O’ss  em  geral  têm  tam mbém  a  ne ecessidade   de  evoluir  em  paralelo.  Para   satisfazerr  estas  ne ecessidadess  surgiram m  novos  n núcleos  co om  a  ormático. C  Como  finalidade de aproveitar aao máximo  o hardwarre de um ssistema info camaada  mais  próxima  p do o  hardware e,  o  núcleo o  do  sistem ma  operattivo  tem  de  ser  pioneiro em dar ao sistem ma o máximo o rendimen nto e fiabilid dade.  __

Ilustrração 8 - Cronoologia Núcleo W Windows_____ ______

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

No  ano  de  1985  a  Microsoft®  lança  o  seu  primeiro  sistema  operativo  com  interface  gráfica  denominado  Windows™  1.0.  Este  sistema  operativo  tinha  como  unidade  central  um  núcleo  monolítico.  Ao  longo  dos  anos  o  núcleo  monolítico  do  Windows™  foi  sendo  modificado  e  melhorando  o  desempenho  de  cada  sistema  operativo produzido pela Microsoft®. Contudo, como era de prever, a evolução de  hardware  continuou  e  foi  necessário  tomar  medidas  para  acompanhar  esta  evolução. Com o lançamento do Windows™ 2000, a Microsoft não só iniciou a era  NT18  para  utilizadores  comuns  como  passou  a  implementar  o  núcleo  híbrido  nos  seus sistemas operativos até aos dias de hoje com excepção do Windows™ ME.  Como  o  núcleo  monolítico  obrigava  a  uma  recompilação e  a  um  reinício  do  sistema  sempre  que  uma  funcionalidade  era  adicionada,  o  sistema  tornava‐se  bastante  desconfortável,  nomeadamente  em  sistemas  que  requeriam  actividade  continua.  Com  isto  o  núcleo  híbrido  passou  a  ser  uma  parte  fundamental  do  Windows™. Assim foi possível dar continuidade aos desenvolvimentos informáticos.   

 

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Nova Tecnologia

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Considerações Finais  Dentro  do  tema  proposto  a  informação  valida  era  reduzida.  Existem  várias  opiniões  de  qual  é  o  melhor  núcleo  mas  resumindo  todos  eles  têm  o  seu  fundamento. De acordo com as situações em que são precisos, os tipos de núcleo  variam e assim se consegue ter uma razoável lista de escolhas. A implementação do  núcleo  é  muito  importante  uma  vez  que  é  ele  que  tem  a  função  mais  importante  dentro do sistema operativo.  Este trabalho foi muito útil para uma aprendizagem básica dos núcleos. Foi  conseguido também o objectivo o trabalho. A  evolução dos sistemas operativos  é  baseada no tipo de núcleo que lhe é implementado.  Em  suma  o  factor  núcleo  é  importantíssimo  na  evolução  dos  sistemas  operativos.    

 

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Metodologia de estudo  Para  a  elaboração  deste  trabalho  foram  seguidas  regras  de  estudo  previamente definidas.  Foram elas:  1. Escolha do tipo de pesquisa  2. Recolha dos dados  3. Agrupamento de dados  4. Tratamento dos dados  5. Elaboração do trabalho 

..Tipo de pesquisa  Decidiu‐se  usar  uma  pesquisa  exploratória,  ou  seja,  estudar  a  matéria  dos  núcleos usando um processo lento de pesquisa. A pesquisa não só ficou limitada aos  diversos núcleos como também foram explorados outros temas como a integração  destes em sistemas reais. 

..Recolha de dados  Os  dados  foram  recolhidos  na  internet,  livros  e  revistas,  sendo  sempre  sujeitos a validação de informação. Nada do que se encontra no trabalho é relativa a  fontes duvidosas ou inexistentes. 

..Agrupamento de dados  Depois  de  a  recolha  estar  concluída,  os  dados  foram  agrupados  por  temas  para ser mais fácil e intuitiva a sua compreensão e o seu tratamento. 

..Tratamento de dados  Uma vez agrupados, os dados foram estudados e compreendidos para uma  posterior elaboração detalhada e estruturada.   

 

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

..Elaboração do trabalho  Por fim depois de ter‐mos os dados prontos foi desenvolvido o trabalho com  o máximo de cuidado e atenção.   

 

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O papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos 

.Referencias Bibliográficas  Silberschatz, Avi (2005); Galvin, Peter B. Operating system concepts.  Tanenbaum, Andrew S. (1999). Sistemas Operativos Modernos.  http://www.owoelwo.info/pt/tipi‐di‐kernel/  http://pt.wikipedia.org/wiki/API  http://www.guiadohardware.net/termos/kernel‐monolitico‐kernel‐modular  Tanenbaum, Andrew S. (1996). The Amoeba Distributed Operating System  Tanenbaum, Andrew S. (1995). A Comparison of Three Microkernels  http://pt.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows#Windows_1.0x   

 

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