LRM Prof. Mantovani ← Plano de ensino

Material das aulas

Na fronteira entre o hardware e o software, o sistema operacional orquestra CPU, memória e dispositivos. Seguimos as 9 unidades do plano de ensino oficial em 14 aulas, com simuladores para testar cada conceito no navegador e aprofundamento em MMU, drivers, tempo real e sistemas embarcados.

📘 14 aulas🧪 Simuladores interativos👥 Atividades em grupo🎯 Simulado ENADE
Trilha de 14 aulas

Aulas

Cada aula traz teoria didática, simulações, atividade em grupo e um mini-quiz. Siga na ordem ou vá direto ao tema.

1 U1 · Fundamentos: o que é um sistema operacionalAs funções do sistema operacional, a visão de máquina estendida e gerente de recursos, e as três grandes famílias — propósito geral, embarcado e tempo real. 🧪 Com SO × sem SO🧪 Três famílias de SO👥 grupo Aula 1 → 2 U1 · A arquitetura de hardware vista pelo SOO ciclo de instrução, os modos de operação da CPU e o mecanismo de interrupções e exceções — o hardware que torna o sistema operacional possível. 🧪 Burlar o bit de modo🧪 Interrupção × exceção × trap🧪 Bancada da CPU👥 grupo Aula 2 → 3 U1 · Estrutura do sistema operacional e chamadas de sistemaO núcleo por dentro — monolítico, microkernel e camadas — e a chamada de sistema, a única porta pela qual um programa alcança o hardware. 🧪 Bancada do núcleo🧪 A chamada de sistema por dentro👥 grupo Aula 3 → 4 U1 · Do firmware ao serviço: a inicialização do sistemaA corrente do boot, do sinal de energia ao primeiro processo de usuário, comparando um PC e um microcontrolador — com laboratório de observação do sistema em execução. 🧪 Do firmware ao serviço: o boot🧪 Antes do main() — o startup do embarcado🧪 Cadeia de confiança — quebre um elo🧪 Caminho crítico do boot👥 grupo Aula 4 → 5 U2 · Processo, PCB e troca de contextoO conceito de processo, o bloco de controle (PCB), os estados e o custo real de uma troca de contexto no hardware. 🧪 Escolhendo o quantum👥 grupo Aula 5 → 6 U2 · Criação, término e a árvore de processosComo processos nascem e morrem: fork e exec, hierarquia, órfãos e zumbis — com laboratório e simulador para montar a árvore com as próprias mãos. 🧪 Quantos processos este programa cria?🧪 Você é o shell: tire um passo e veja o estrago🧪 Quantos cabem na RAM: processos × tarefas🧪 Ciclo de vida do processo🧪 Cópia sob escrita: por que fork() é barato👥 grupo Aula 6 → 7 U3 · Thread e concorrênciaThreads de usuário e de núcleo, a distinção entre concorrência e paralelismo e como o multicore muda o jogo. 🧪 O que é do processo e o que é da thread🧪 M:1, 1:1 e M:N quando alguém bloqueia🧪 Concorrência × paralelismo na linha do tempo🧪 Lei de Amdahl: o teto da parte serial👥 grupo Aula 7 → 8 U4 · Sincronização e comunicação entre processosCondição de corrida, exclusão mútua, semáforos e monitores, os mecanismos de comunicação entre processos e o problema do deadlock — fechando o ciclo da Avaliação 1. 🧪 A intercalação fatal: você escolhe a ordem🧪 Produtor-consumidor com semáforos🧪 Inversão de prioridade e herança🧪 Grafo de alocação: onde está o ciclo?🧪 Banqueiro com a matriz na sua mão👥 grupo Aula 8 → 9 U5 · Gerência do processadorAlgoritmos clássicos de escalonamento (FCFS, SJF, Round-Robin, prioridades) e escalonamento de tempo real com Rate Monotonic e EDF, com simuladores. 🧪 Os cinco escalonadores comparados🧪 Rate Monotonic × EDF com teste e linha do tempo👥 grupo Aula 9 → 10 U6 · Gerência de memória e memória virtualEsquemas de alocação, paginação e segmentação, e o papel da MMU e da TLB na tradução de endereços por hardware — o ponto onde o SO e o silício se encontram. 🧪 Alocação contígua: first, best e worst fit🧪 A MMU traduz — e fiscaliza🧪 Tradução, TLB e tabela multinível👥 grupo Aula 10 → 11 U7 · Gerência de memória virtualPaginação por demanda, algoritmos de substituição de páginas, a hierarquia de memória e o impacto da cache no desempenho — com simulador de substituição. 🧪 FIFO, LRU e ótimo lado a lado🧪 Conjunto de trabalho e thrashing👥 grupo Aula 11 → 12 U8 · Sistemas de arquivosSistemas de arquivos e métodos de alocação, as diferenças entre HDD e SSD e os algoritmos de escalonamento de disco — com simulador de disco. 🧪 Contígua, encadeada e indexada🧪 O i-node e o tamanho máximo de arquivo🧪 Escalonamento de disco: quantos cilindros🧪 Journaling: a queda no meio da escrita👥 grupo Aula 12 → 13 U9 · Gerência de dispositivos e virtualizaçãoO subsistema de entrada e saída, a estrutura de um driver e as técnicas de transferência, mais virtualização e contêineres — com aprofundamento em sistemas de tempo real. 🧪 Polling × interrupção × DMA: a conta da CPU🧪 A latência de uma interrupção🧪 Máquina virtual × contêiner🧪 Orçamento de latência de um RTOS👥 grupo Aula 13 → 14 Revisão geralFechamento: apresentação dos projetos embarcados, revisão conectada de toda a disciplina e preparação para a Avaliação 2 (e exame, quando aplicável). 🧪 Revisão calculada de Sistemas Operacionais👥 grupo Aula 14 →