MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O)PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM COMPUTAÇÃO

QUANDO FALAMOS EM SISTEMA OPERACIONAL

PENSAMOS EM?

ALGUNS EXEMPLOS

Windows, Linux, MacOS.

PARA CELULAR

IOS, Android.

Agora pense !

PARA QUE SERVE O S.O?

PORQUE USAR O S.O?

PARA QUE SERVE O S.O?

Um Sistema Operacional é responsável pelo controle do funcionamento do computador, é ele quem inicializa o hardware do computador, fornece rotinas básicas para controle de dispositivos, fornece gerência, escalonamento e interação de tarefas, mantém a integridade de sistema, entre outras tarefas.

PORQUE USAR O S.O?

Porque utilizar um sistema operacional – Gerenciamento de processos – Gerenciamento da memória – Gerenciamento de arquivos – Gerenciamento de periféricos e dispositivos

de entrada e saída – Ambiente de rede e distribuído – Segurança

GERENCIAMENTO DE PROCESSOS : O sistema operacional é responsável pelo ciclo de execução dos processos: carga, execução e

finalização Dividir o tempo de processamento entre os

processos ativos (escalonamento)– Algoritmos!!! Como escalonar de um processo para o outro?– Arquitetura de computadores!!! Prover a comunicação entre processos– Estrutura de dados !!! Prover a sincronização entre processos– Algoritmos e métodos!!!

GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA: O sistema operacional deve gerenciar a memória

disponível no computador– Alocação da memória entre os diferentes processos Arquitetura de computadores– Proteção da memória entre diferentes processos Arquitetura de computadores Memória virtual: utilizar a memória secundária para

aumentar a memória disponível.– O que acontece quando um processo não está na

memória principal?– Quais são os processos que serão temporariamente

armazenados na memória secundária? Algoritmos e arquitetura de computadores

GERENCIAMENTO DE ARQUIVOS:

Como armazenar os arquivos de maneira eficiente?

– Métodos e algoritmos Como acessar os arquivos de maneira

eficiente?– Métodos e algoritmos Como prover confiabilidade de

armazenamento?– Métodos e algoritmos Como prover um modelo comum para

diferentes tipos de armazenamento?– Discos rígidos, cartões de memória

GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS:

• Diferentes tipos de periféricos– Dispositivos de entrada– Dispositivos de saída– Dispositivos síncronos • Monitor– Dispositivos assíncronos • Teclado– Métodos de acesso: • Polling: espera ativa • Interrupção

SISTEMAS DE REDE E DISTRIBUÍDOS:

Crescente aumento do número de serviços remotos

– Concorrência– Segurança Servidores de arquivos Servidores de impressão Servidores de autenticação Transparência– Acesso e Concorrência – Localização– Replicação – Falhas– Mobilidade – Escalabilidade

SEGURANÇA:

Autenticação de usuários Proteção e níveis de acesso– Diferentes usuários com diferentes níveis de

acesso Criptografia Vírus e proteção do sistema operacional

BREVE INTRODUÇÃO Apresentando os Sistemas Operacionais,

alguns conceitos importantes, um breve histórico de sua evolução e uma classificação de seus tipos.

Os processos computacionais, sua ocorrência e as principais questões associadas ao seu controle.

Falamos sobre o escalonamento de processos enquanto

O gerenciamento de memória. Finalmente o gerenciamento de dispositivos

periféricos.

OBJETIVOS DE UM SISTEMA OPERACIONAL Oferecer os recursos do sistema de

forma simples e transparente; Gerenciar a utilização dos recursos

existentes buscando seu uso eficiente em termos do sistema;

Garantir a integridade e a segurança dos dados armazenados e processados no sistema e também de seus recursos físicos.

PROCESSOSO QUE É UM PROCESSO

COMPUTACIONAL? Um processo computacional ou

simplesmente processo pode ser entendido como uma atividade que ocorre em meio computacional, usualmente possuindo um objetivo definido, tendo duração finita e utilizando uma quantidade limitada de recursos computacionais.

A interatividade é o aspecto que considera se o usuário utiliza diretamente o sistema computacional, podendo receber as respostas deste, sem intermediação e dentro de intervalos de tempo razoáveis.

O tempo de resposta (response time) é, desta forma, uma medida de interatividade, que representa o intervalo de tempo decorrido entre um pedido ou solicitação de processamento (por exemplos, a entrada de um comando ou execução de um programa) e a resposta produzida pelo sistema (realização das operações solicitadas ou finalização do programa após sua execução completa).

Já a produtividade (throughput) é uma medida de trabalho relativa do sistema, expressa usualmente em tarefas completas por unidade de tempo, ou seja, é uma medida que relaciona o trabalho efetivamente produzido e o tempo utilizado para realização deste trabalho. Unidades possíveis do throughput são: programas por hora, tarefas por hora, jobs por dia etc.

Throughput = taxa de transferência Jobs = emprego

RECURSOS E AMBIENTE OPERACIONAL

O hardware do computador, ou seja, sua parte física, determina suas capacidades brutas, isto é, seus verdadeiros limites. Todos os elementos funcionais do computador são considerados recursos do sistema computacional e são, geralmente, representados pelos dispositivos que o compõe e que podem ser utilizados pelos usuários, ou seja:

monitores de vídeo, teclado, mouse, mesas digitalizadoras, portas de comunicação serial e paralela, placas de rede ou comunicação, impressoras, scanners, unidades de disco flexível ou rígido, unidades de fita, unidades leitoras/gravadoras de CD, DVDs etc.

PROCESSOS Um processo computacional ou

simplesmente processo pode ser entendido como uma atividade que ocorre em meio computacional, usualmente possuindo um objetivo definido, tendo duração finita e utilizando uma quantidade limitada de recursos computacionais.

Esta definição traz algumas implicações:

PROCESSOS Apenas as atividades que acontecem

num sistema computacional são compreendidas como sendo processos computacionais.

Outro ponto importante é a duração finita, pois isto implica que um processo computacional, por mais rápido ou curto que possa ser tem sempre uma duração maior que zero, ou seja, não existem processos instantâneos.

PROCESSOS

Além disso, um processo utiliza ao menos um dos recursos computacionais existentes para caracterizar seu estado.

Simplificando, podemos entender um processo como um programa em execução, o que envolve o código do programa, os dados em uso, os registradores do processador, sua pilha (stack) e o contador de programa além de outras informações relacionadas a sua execução.

PROCESSOS Desta forma, temos que a impressão de um

documento é um processo computacional assim como a cópia de um arquivo, a compilação de um programa ou a execução de uma rotina qualquer. Todas as atividades, manuais ou automáticas, que ocorrem dentro de um computador podem ser descritas como processos computacionais.

Atualmente quase todos os computadores são capazes de realizar diversas tarefas ao mesmo tempo, onde cada uma destas tarefas pode representar um ou mesmo mais processos.

PROCESSOS O termo processo (process) é muitas vezes

substituído pelo termo tarefa (task ) e pode assumir um dos seguintes significados:

• um programa em execução;• uma atividade assíncrona;• o espírito ativo de um procedimento;• uma entidade que pode utilizar um

processador ou,• uma unidade que pode ser despachada para

execução.

EXERCÍCIOS 1) Para que serve um sistema operacional? 2) Para que usamos um sistema operacional? 3) O que o sistema operacional faz no gerenciamento

de processo? 4) O que o sistema operacional faz no gerenciamento

de memória? 5) O que o sistema operacional faz no gerenciamento

de periféricos? 6) Quais são os 3 sistemas operacionais mais

conhecidos? 7) O que é um processo computacional? 8) O que é a interatividade, tempo de resposta e

produtividade? Fale sobre o papel de cada uma delas. 9) O que se entende por processo?