Minix

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O Minix é um sistema operacional Unix-like (semelhante ao UNIX), porém, gratuito e com o código fonte disponível, que foi desenvolvido por Andrew Stuart Tanenbaum. Isso significa que qualquer programador experiente pode fazer alterações nele. Ele foi criado originalmente para uso educacional, para quem quisesse estudar o Unix "em casa". Vale citar que ele foi escrito do “zero” e apesar de ser um sistema Unix-like, não contém nenhum código da AT&T e por isso pode ser distribuído gratuitamente.

[editar] Características

Multiprogramação por completo (múltiplos programas podem rodar ao mesmo tempo ).
Roda em 286, 386, 486, Pentium.
Suporta memória estendida (16MB no 286 e 4GB no 386, 486 e Pentium).
RS-232 serial line suporte com terminal emulation, kermit, zmodem, etc.
Máximo de três usuários simultaneamente na mesma máquina.
Sistema de chamada compatível com POSIX.
Inteiramente escrito em C (SO, utilitários, bibliotecas etc.).
Compilador ANSI C.
Shell funcionalmente idêntico ao Bourne shell.
Rede TCP/IP.
5 editores (emacs subset, vi clone, ex, ed, and simple screen editor).
Mais de 200 utilitários (cat, cp, ed, grep, kermit, ls, make, sort, etc.).
Mais de 300 bibliotecas (atoi, fork, malloc, read, stdio, etc.).

[editar] Estrutura do Minix

O Minix é organizado em quatro camadas, onde as camadas 1 e 2 formam o kernel:

1º) Gerenciamento de Processos
•Captura interrupções e traps, salvar e restaurar registradores, agendar as demais funções para realmente fazer a abstração de processo;
•Gerenciar a mecânica das mensagens, verificar destinos legais, localizar buffers de envio e recebimento de memória física e copiar bytes do remetente para o destinatário.

2º) Tarefas de Entrada e Saída
•Processos de IO, um por dispositivo;
•As tarefas de IO são chamadas drivers de dispositivos;
•As tarefas não podem executar todas as instruções no nível da máquina, nem podem acessar todos os registradores da CPU, ou todas as partes da memória, ao contrário da camada 1;
•Porém podem acessar regiões da memória que pertencem a processos com menos privilégios.

3º) Processos de Servidor
•Contém processos que fornecem serviços úteis ao usuário;
•Existem em um nível menos privilegiado que o kernel;

4º) Processos de Usuário
•Shell, editores, compiladores, etc.

[editar] Processos do Minix

Os processos são uma parte muito relevante dos sistemas operacionais, pois eles trabalham em cima dos processos.

Um processo é um programa sendo executado. Mais especificamente, do ponto de vista do sistema operacional, é uma coleção de instruções (programa) mais os dados necessários à sua execução. Armazenados juntamente com o processo estão o seu contexto, ou seja, o contador de instruções, e o conjunto de todos os registradores da CPU. Processos são entidades independentes, cada um com suas permissões de acesso, e têm atribuídos propriedades como o id do usuário que o criou (UID) e do grupo (GID). Grande parte de sua execução se processa em user-mode, quando o processador não admite a execução de instruções privilegiadas, mas em certos instantes (durante uma chamada de sistema), ele executa em kernel-mode para conseguir o acesso a partes do hardware que de outra forma seriam inacessíveis. Cada processo é identificado pelo seu process id (PID), que é simplesmente um número inteiro.. É responsabilidade do sistema operacional gerenciar os processos do sistema, de forma a maximizar a utilização da CPU (que usualmente é só uma), de forma que, se um processo tenta ler ou escrever em um disco, por exemplo, este processo ficará em estado waiting (suspenso) até que a operação de entrada/saída seja completada.

Nesse ínterim, outro processo será habilitado a rodar, desperdiçando assim o mínimo do tempo da CPU, memória e demais periféricos. O Linux suporta inclusive um procedimento de "escrita retardada", quando escrevemos em algum arquivo. No momento da escrita, o buffer que contém estes dados é simplesmente marcado como "sujo" (dirty), e o sistema operacional escolhe o instante mais apropriado para descarregar esse buffer no disco físico. Isso explica a necessidade que temos de executar um procedimento de parada (shutdown ) antes de desligar a máquina, para evitar que fiquem dados a serem descarregados (escritos) no disco.

Processos são a base da multitarefa nos computadores modernos, multitarefa é o ato de um computador fazer várias operações ao mesmo tempo. O processo pode ser executado durante um determinado tempo que é dado pelo escalonador da CPU, o escalonador da CPU faz com que os processos recebam tempos iguais para sua execução, este tempo só é quebrado no caso de um processo executar I/O (entrada e saída). Existem os estados em que os processos podem estar, são eles: Novo, pronto, em execução, em espera, encerrado. Cada processo tem um bloco de controle de processo (PCB), que é onde está definido qual o estado do processo, também é definido no PCB algumas outras particularidades do processo como limites da memória, registradores, número do processo.