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

EXERCÍCIOS 1) PARA QUE SERVE UM SISTEMA

OPERACIONAL? 2) PARA QUE USAMOS UM SITEMA

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?

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

TRABALHAREMOS COM: Definindo os sistemas operacionais Objetivos de um sistema operacional Breve histórico Tipos de sistemas operacionais Recursos e ambiente operacional Processos Escalonamento de Processos Gerenciamento de Memória Gerenciamento de I/O

DEFININDO OS SISTEMAS OPERACIONAIS

Desde sua criação, os computadores sempre foram sistemas de elevada sofisticação em relação ao estágio tecnológico de suas épocas de desenvolvimento.

Ao longo dos últimos 50 anos evoluíram incrivelmente e, embora tenham se tornado mais comuns e acessíveis, sua popularização ainda esconde sua tremenda complexidade interna.

Neste sentido, os sistemas operacionais, em termos de suas origens e desenvolvimento, acompanharam a própria evolução dos computadores.

DEITEL NOS TRAZ A SEGUINTE DEFINIÇÃO DE SISTEMA OPERACIONAL: Vemos um sistema operacional como os

programas, implementados como software ou firmware, que tornam o hardware utilizável. O hardware oferece capacidade computacional bruta.

Os sistemas operacionais disponibilizam convenientemente tais capacidades aos usuários, gerenciando cuidadosamente o hardware para que se obtenha uma performance adequada. [DEI92, p. 3]

Nesta definição surgem alguns novos termos explicados a seguir. O hardware é o conjunto de dispositivos elétricos, eletrônicos, ópticos e eletromecânicos que compõe o computador, sendo a máquina física propriamente dita.

O hardware, aparentemente identificável pelos dispositivos ou módulos que compõe um sistema computacional, determina as capacidades deste sistema. O software é o conjunto de todos os programas de computador em operação num dado computador.

Já o firmware é representado por programas especiais armazenados de forma permanente no hardware do computador que permitem o funcionamento elementar e a realização de operações básicas em certos dispositivos do computador, geralmente associadas a alguns periféricos e a execução de outros programas também especiais.

Em eletrônica e computação, firmware é o conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico.

Na Figura 1.1 podemos identificar o hardware como sendo os dispositivos físicos, sua microprogramação e o firmware existente neste computador.

Como exemplos de dispositivos existentes num sistema podemos citar os circuitos integrados de memória, as unidades de disco flexível ou rígido e o processador do sistema, sendo este último um dispositivo microprogramado.

O firmware geralmente vem acondicionado em circuitos de memória não volátil (ROM, PROM ou EPROM) sendo os programas ali gravados escritos geralmente em linguagem de máquina e destinados a execução de operações especiais tal como a auto-verificação inicial do sistema (POST ou power on self test) e a carga do sistema operacional a partir de algum dispositivo adequado (bootstrap).

Figura 1.1: Hardware, software, firmware e o SO

Por si só, o hardware do computador dificilmente poderia ser utilizado diretamente e mesmo assim, exigindo grande conhecimento e esforço para

execução de tarefas muito simples. Neste nível, o computador somente é capaz

de entender programas diretamente escritos em linguagem de máquina.

Além disso, cada diferente tipo de computador possui uma arquitetura interna distinta que pode se utilizar de diferentes processadores que por sua vez requisitarão diferentes linguagens de máquina, tornando penosa e cansativa a tarefa dos programadores.

Desta forma, é adequada a existência de uma camada intermediária entre o hardware e os programas de aplicação que pudesse não apenas oferecer um ambiente de programação mais adequado mas também um ambiente de trabalho mais simples, seguro e eficiente.

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.

HISTÓRIA DE ALGUNS DOS S.O. PARA COMPUTADORES PESSOAIS:

1965 – O “Project MAC” desenvolve o sistema operacional Multics.

1970 – O Unix é desenvolvido nos Bell Labs por Dennis Ritchie e Kenneth Thomson.

1980 – A IBM seleciona PC-DOS da Microsoft como o sistema operacional para o IBM-PC.

1984 – O Apple introduz o Macintosh como o System 1.0 que seria chamada MacOS eventualmente.

1985 – A Microsoft desenvolve o Windows 1.0 que dá características como MacOS para DOS (Mas o Windows não é um sistema operacional com o MacOS ainda, só é uma interface para DOS.) O Linus Torvalds, um estudante finlandês, desenvolve o Linux, uma versão da Unix para processadores da Intel.

1990 – A Microsoft introduz o Windows 3.0 que intensifica o debate legal entre a Microsoft e a Apple, em relação à semelhança do Windows com o MacOS.

1994 – A Microsoft introduz o Windows NT desenvolvido para redes.

1995 – Microsoft introduz o Windows 95, previamente conhecido com ‘Chicago’.

1998 – Microsoft introduz o Windows 98. 2000 – Microsoft introduz o Windows 2000

combinando as características do Windows 98 e o Windows NT.

Os S.O.s atuais são o Windows Seven, Windows 8 e Linux.

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.