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Arquitetura de Computadores

CAPÍTULO 6 – NÍVEL DE SISTEMA OPERACIONAL
6.1 Introdução
• Nível que automatiza as funções do operador do sistema.
Nível 3

Nível de Sistema Operacional
Sistema Operacional

Nível 2

Nível de Máquina Convencional
Microprograma

Nível 1

Nível de Microprogramação
Hardware

Nível 0

Nível de Lógica Digital

Figura 6.1. O nível de Sistema Operacional.
• Facilidades suportadas pelo nível de sistema operacional:
• Memória virtual (uso de memória secundária como se fosse memória principal, aumentando o espaço de endereçamento).
• E/S virtual (instruções de E/S de alto nível facilitam a programação e fornecem garantias mínimas de segurança).
• Multiprogramação (possibilidade de interpretar várias máquinas de nível 3 em paralelo).
• Etcétera.

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• O Nível de Sistema Operacional inclui as seguintes instruções:
• Instruções de linguagem de máquina, interpretadas diretamente pelo nível inferior (microprograma ou hardware).
• Instruções adicionais, próprias do nível, interpretadas pelo Sistema
Operacional (SO): programa de nível 2 que interpreta o nível 3.
• A interpretação de instruções implica na realização de ciclos de buscadecodificação-execução:
• PC de Nível 3 aponta para a próxima instrução de nível de SO.
• PC de Nível 2 aponta para a próxima instrução do SO.
• PC de Nível 1 aponta para a próxima microinstrução a ser executada pelo hardware.

Instruções comuns PC
Nível 3

Instruções do nível de SO
PC
Nível 3

Programa do usuário (nível 3)

SO (nível 2)
PC
Nível 1

Programa do usuário (nível 3)

PC
Nível 2
PC
Nível 1

SO (nível 2)

Microprograma
(nível 1)

Microprograma
(nível 1)

Figura 6.2. Interpretação de instruções comuns e instruções do nível de SO.

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6.2 Memória Virtual
• Princípio: uso de memória secundária para simular memória principal.
• Histórico:
• programas grandes que não cabiam na