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Material das aulas

Na fronteira entre o hardware e o software, o sistema operacional orquestra CPU, memória e dispositivos. Para a Engenharia de Computação, percorremos processos, escalonamento, memória e E/S sempre com os olhos no metal — modos da CPU, MMU, interrupções e DMA — e damos atenção especial a sistemas embarcados e de tempo real, com simulações e laboratório.

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

Aulas

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

1 Introdução: SO e arquitetura de hardwareO que faz um sistema operacional, sua relação com o hardware, o ciclo de instrução, os modos de operação da CPU e os tipos de SO — com foco em embarcados e tempo real. 👥 grupo Sem. 1 2 Estrutura do SO, interrupções e chamadas de sistemaO kernel e o modo privilegiado, o mecanismo de interrupções e exceções e como os programas pedem serviços ao SO via chamadas de sistema. 👥 grupo Sem. 2 3 Processos e contexto de execuçãoO conceito de processo, o bloco de controle (PCB), os estados e o custo da troca de contexto no hardware. 👥 grupo Sem. 3 4 Threads e concorrênciaThreads de usuário e de núcleo, a distinção entre concorrência e paralelismo e como o multicore muda o jogo. 👥 grupo Sem. 4 5 Escalonamento — incluindo tempo realAlgoritmos clássicos de escalonamento (FCFS, SJF, Round-Robin, prioridades) e escalonamento de tempo real com Rate Monotonic e EDF, com simuladores. 🧪 Escalonamento de CPU🧪 Tempo real (RM/EDF)👥 grupo Sem. 5 6 Sincronização e IPCExclusão mútua, semáforos e monitores para coordenar processos, e o problema da inversão de prioridade com sua solução por herança. 👥 grupo Sem. 6 7 Deadlocks · Prova 1As quatro condições de deadlock e as estratégias de prevenção, evitação, detecção e recuperação, com o algoritmo do banqueiro. Semana da Avaliação 1 (semanas 1–6). 🧪 Algoritmo do banqueiro👥 grupo Sem. 7 8 Gerência de memória e MMUEsquemas 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. 👥 grupo Sem. 8 9 Memória virtual e cachePaginação por demanda, algoritmos de substituição de páginas, a hierarquia de memória e o impacto da cache no desempenho — com simulador de substituição. 🧪 Substituição de páginas👥 grupo Sem. 9 10 Entrada/saída, interrupções e driversO subsistema de E/S, as três formas de transferência (polling, interrupção e DMA) e a estrutura de um driver de dispositivo — o elo do SO com o mundo físico. 👥 grupo Sem. 10 11 Sistemas de arquivos e armazenamentoSistemas de arquivos e métodos de alocação, as diferenças entre HDD e SSD e os algoritmos de escalonamento de disco — com simulador de disco. 🧪 Escalonamento de disco👥 grupo Sem. 11 12 Sistemas operacionais de tempo real e embarcadosCaracterísticas de um RTOS (determinismo e latência), tempo real rígido versus flexível e o estudo de caso do FreeRTOS em microcontrolador — com simulador de tempo real. 🧪 Tempo real (RM/EDF)👥 grupo Sem. 12 13 Virtualização, firmware e segurançaVirtualização e contêineres, o processo de boot e firmware, a segurança de plataforma e um laboratório embarcado de cadeia de boot segura. 👥 grupo Sem. 13 14 Apresentações · Revisão geral · Prova 2 / ExameFechamento: apresentação dos projetos embarcados, revisão conectada de toda a disciplina e preparação para a Avaliação 2 (e exame, quando aplicável). 👥 grupo Sem. 14