Ementa: Montadores, ligadores e carregadores. Análises léxica, sintática e semântica. Geração de código e otimização. Processos (concorrência, regiões críticas, escalonamento). Endereçamento e gerenciamento de memória virtual (paginação, segmentação). Sistemas de arquivos (hierarquia, proteção, organização, segurança). Gerenciamento de entrada/saída. Conceitos básicos sobre RTOs. Estudos de caso.

Conteúdo Programático: 1) Introdução ao conteúdo da disciplina     1.1) Visão geral sobre os diferentes tipos de software: de sistema e de aplicação     1.2) Ciclo de vida de um programa desde a compilação até a execução com suporte do SO 2) Compiladores     2.1) Introdução         - Tarefas básicas do compilador         - Sistemas formais         - Gramáticas livres de contexto e regulares     2.2) Análise Léxica         - Conceitos fundamentais         - Expressões regulares e autômatos finitos         - Algoritmo de análise léxica         - Ferramentas para análise léxica: exemplos     2.3) Análise Sintática         - Estruturas gramaticais e gramáticas livres de contexto         - Derivações canônicas e árvores sintáticas         - Algoritmos de análise sintática (parsing): Shift-Reduce etc.         - Ferramentas para análise sintática: exemplos     2.4) Análise Semântica         - Verificação de tipos e coerência de dados e variáveis         - Verificação do fluxo de controle         - Conversão de tipos         - Exemplos     2.5) Geração de Código         - Estratégias de geração de código intermediário         - Códigos de três endereços         - Notação pós-fixa         - Exemplos de geração de código     2.6) Otimização         - Otimização estática e dinâmica         - Otimização dependente e independente de máquina         - Exemplos de transformações para eficiência 3) Montadores, Ligadores e Carregadores     3.1) Montadores       - Tipos de linguagem simbólica por processador       - Interação do montador com compiladores       - Estrutura de programas em linguagem simbólica       - Macroinstruções e seu processamento       - Tabelas auxiliares MOT e POT para o processo de montagem       - Montagem em duas etapas       - Exemplos de montagem     3.2) Ligadores       - Função dos ligadores na criação de executáveis       - Resolução de endereços e símbolos       - Ligação estática vs. ligação dinâmica       - Exemplos de ligação     3.3) Carregadores       - Funções dos carregadores e seu papel na execução de programas       - Tipos de carregador: absoluto e relocável       - Carregador de ligação direta       - Carregamento estático e dinâmico       - Bibliotecas estáticas e dinâmicas       - Exemplos de interações carregador-ligador 4) Sistemas Operacionais    4.1) Introdução       - Conceitos gerais e definições de SO       - Relacionamento SO-hardware       - Estrutura básica de um SO       - Conceitos sobre SO de tempo real (RTOS)    4.2) Gerenciamento de Processos       - Conceitos de trocessos       - Criação e escalonamento de processos       - Prioridades estáticas e dinâmicas       - Sinalização e comunicação interprocessos       - Sincronização interprocessos: concorrência, regiões críticas, semáforo e mutex       - Estruturas de dados utilizadas na gestão de processos       - Exemplos de aplicações com múltiplos processos    4.3) Gerenciamento de Threads       - Motivação para threads       - Diferenças entre processos e threads       - Criação e escalonamento de threads       - Modelos de concorrência e sua implementação       - Comunicação e sincronização entre threads       - Threads em RTOS       - Exemplos de aplicações com múltiplas threads    4.4) Gerenciamento de memória principal       - Objetivos: organização e proteção dos espaços físico e virtual       - Espaço de endereçaento       - Gerenciamento de espaço livre       - Troca de processos e a memória virtual       - Paginação de memória       - Tabela de páginas e TLB (Translation Lookaside Buffer)       - Unidade de gerenciamento de memória (MMU)       - Algoritmos de troca de páginas       - Segmentação de memória 5) Gerenciamento de Arquivos    5.1) Arquivos       - Estruturas       - Nomeação       - Tipos       - Atributos       - Operações    5.2) Diretórios       - Implementação em nível único       - Implementação em nível hierárquico       - Caminhos       - Operações    5.3) Sistemas de Arquivos       - Operações básicas: criação, leitura, escrita e exclusão       - Estruturas e algoritmos para gerenciamento de espaço físico       - Compartilhamento de arquivos: proteções       - Mapeamento em memória principal (RAM)       - Verificação de consistência, logs e journaling       - Desfragmentação       - Exemplos 6) Gerenciamento de Entrada/Saída    6.1) Princípios do hardware de E/S       - Dispositivos: tipos e características       - Controladores de dispositivos       - E/S mapeada em memória       - Acesso Direto à Memória (DMA)       - Sistemas redundantes (RAID)    6.2) Princípios do software de E/S       - Programação de dispositivos: drivers e interfaces       - E/S programada       - E/S orientada a interrupções       - E/S usando DMA       - E/S independente de dispositivo    6.3) Exemplos de sistemas de E/ S       - Discos       - Relógios       - Teclado       - Mouse 7) Conceitos Básicos sobre RTOS (Sistemas Operacionais de Tempo Real)    7.1) Definição e Características de RTOS       - Diferenças entre RTOS e sistemas operacionais convencionais       - Exemplos de aplicações em tempo real        - Aplicações de laço único       - Aplicações contrladas por interrupções       - Aplicações multitarefas cooperativas       - Aplicações multitarefas preemptivas       - Arquitetura em camadas: tempo real, executiva, aplicação       - Escalonamento em tempo real 8) Estudos de Caso    8.1) Análises e discussões sobre Sistemas Operacionais modernos  - Estudo de casos de sistemas operacionais populares (Linux, Windows etc.) - Comparação de arquiteturas e abordagens de gerenciamento - Desenvolvimento de um sistema operacional: desafios e soluções

Bibliografia:  Ricarte, Ivan. Introdução à compilação. Elsevier, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. ISBN 9788535230673. Tanenbaum, Andrew S.; Bos, Herbert, Sistemas Operacionais Modernos (Modern Operating Systems), 4ª edição, Pearson, ISBN 978-85-430-0567-6   Cardoso, Eleri; Henriques, Marco A.; Introdução aos Sistemas Operacionais, notas de aula, DCA-FEEC-Unicamp, 2024