Sistemas Operacionais
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SISTEMAS OPERACIONAIS
CONCEITO
O sistema operacional é uma camada de software
que opera entre o hardware e os programas
aplicativos voltados ao usuário final.
O sistema operacional é uma estrutura de
software ampla, muitas vezes complexa, que
incorpora aspectos de baixo nível (como drivers
de dispositivos e gerência de memória física) e de
alto nível (como programas utilitários e a própria
interface gráfica)
Principal programa do sistema, que controla
todos os recursos do computador (dispositivos
físicos e funções de software).
CONCEITO
Proporciona uma maneira estável e consistente
para lidar com o hardware, sem ter de conhecer
todos os detalhes do hardware.
“É um programa de controle do computador. O
Sistema Operacional é responsável por alocar
recursos de hardware e escalonar tarefas. Ele
também deve prover uma interface para o
usuário - ele fornece ao usuário uma maneira de
acesso aos recursos do computador.” Sobell.
Conjunto de programas que trabalham de modo
cooperativo com o objetivo de prover uma
máquina mais flexível e adequada ao
programador do que aquela apresentada pelo
hardware
FUNÇÕES
Coordenar e Gerenciar Recursos (maximização do
uso, concorrência e proteção dos usuários) –
Proteção de memória e acesso a arquivos.
Fornecer uma abstração de alto nível dos
recursos de hardware da máquina, livrando o
programador e o usuário dos detalhes de
funcionamento dos mesmos.
Padronização de serviços.
Manter a integridade dos recursos e dos arquivos.
Fazer cálculos e progressões inviáveis ou até
impossíveis sem o mesmo.
FUNÇÕES - GERENCIAMENTO
Gerência de Processador
Gerência de Memória
Gerência de Dispositivos
Gerência de Arquivos
Gerência de Proteção
Gerência de Interface
Gerência de Usuários
Interpretador de Comandos
GERÊNCIA DE PROCESSADOR
Conhecida como gerência de processos ou de
atividades, esta funcionalidade visa distribuir a
capacidade de processamento de forma justa
entre as aplicações, evitando que uma aplicação
monopolize esse recurso e respeitando as
prioridades dos usuários.
O sistema operacional provê a ilusão de que
existe um processador independente para cada
tarefa, o que facilita o trabalho dos
programadores de aplicações e permite a
construção de sistemas mais interativos.
GERÊNCIA DE MEMÓRIA
Fornecer a cada aplicação uma área de memória
própria, independente e isolada das demais
aplicações e inclusive do núcleo do sistema.
O
isolamento das áreas de memória das
aplicações melhora a estabilidade e segurança do
sistema como um todo.
Caso a memória RAM existente seja insuficiente
para as aplicações, o sistema operacional pode
aumentá-la de forma transparente às aplicações,
usando o espaço disponível em um meio de
armazenamento secundário (como um disco
rígido).
GERÊNCIA DE DISPOSITIVOS
Também
conhecida
como
gerência
de
entrada/saída, a sua função é implementar a
interação com cada dispositivo por meio de
drivers.
Criar modelos abstratos que permitam agrupar
vários dispositivos distintos sob a mesma
interface de acesso.
Criar uma solução única para a maioria dos
dispositivos, para que os mesmos sejam
reconhecidos pelo sistema (driver genérico e
informações).
GERÊNCIA DE ARQUIVOS
Esta funcionalidade é construída sobre/após a
gerência de dispositivos e visa criar arquivos e
diretórios, definindo sua interface de acesso e as
regras para seu uso.
Os conceitos abstratos de arquivo e diretório são
tão importantes e difundidos que muitos sistemas
operacionais os usam para permitir o acesso a
recursos
que
nada
tem
a
ver
com
armazenamento.
GERÊNCIA DE PROTEÇÃO
Cria regras e conceitos para que seja protegido os
dados dos usúarios.
Reforça a proteção do Kernel (nucleo) e da
memória em possíveis situações de “Trashing” ou
“Crash”
Define usuários
Faz a autenticação e identifica os usuários.
Define regras e permissões e as aplicas a cada
seção ou aplicativo usado pelo usuário.
Registra o uso de recursos e aplicativos para fins
de auditoria e contabilidade
GERÊNCIA DE INTERFACE
Organiza de forma visual funcional e objetiva
arquivos e demais para facilitar o uso do mesmo.
Dispõe de um ambiente gráfico ou linha de
comando personalizável de acordo com as
necessidades do utilizador.
Em ambiente gráfico auxilia em ações como criar,
editar, mover, excluir pastas ou arquivos. (GUI)
Em ambiente texto auxilia e dimensionamento,
cor e estrutura da fonte. (CUI)
GERÊNCIA DE USUÁRIO
Intimamente ligado a Gerência de Proteção e
Gerência de Interface.
Organiza e define os ambientes para cada
usuário.
Recebe e armazena as informações de layout e
definições de visualização de cada usuário.
Cria e associa o usuário à um perfil de proteção
pré-estabelecido.
Gerência a interação multi-usuário e um sistema.
INTERPRETADOR DE COMANDOS
Faz a comunicação entre o hardware e o software,
agindo como um interpretador de linguagem de
baixo nível (linguagem de máquina) para
linguagem utilizada por nós.
Traduz a ação emitida pelo usuário para
linguagem de máquina para que possa ser
mandada para o processador, de onde partirá as
novas ações a serem efetuadas para atender a
solicitação do usuário, ao término da ação ela
será novamente traduzida para a linguagem do
usuário com a resposta a ação emitida
anteriormente concluída.
SISTEMAS OPERACIONAIS - TIPOS
Monousuário e Monotarefa (Bach)
Monousuário e Multitarefa
Multiusuário
Em tempo real (RTOS)
Rede
Distribuído
Embutido
Desktop
Servidor
MONOUSUÁRIO E MONOTAREFA (BACH)
O sistema operacional foi criado para que um
único usuário possa fazer uma coisa por vez.
Os
sistemas
operacionais
mais
antigos
trabalhavam “por lote”, ou seja, todos os
programas a executar eram colocados em uma
fila, com seus dados e demais informações para a
execução.
O processador recebia um programa após o outro,
processando-os em seqüência, o que permitia um
alto grau de utilização do sistema.
MONOUSUÁRIO E MULTITAREFA
Este tipo de sistema operacional é o mais
utilizado em celulares modernos como Iphone
entre outros, pois existe apenas um “utilizador”
manuseando o equipamento e o sistema do
mesmo pode fazer mais de uma tarefa ao mesmo
tempo.
São pouco utilizados e até não mencionados como
existente.
MULTIUSUÁRIO E MULTITAREFA
Um sistema operacional multi-usuário deve
suportar a identificação do “dono” de cada recurso
dentro do sistema (arquivos, processos, áreas de
memória, conexões de rede) e impor regras de
controle de acesso para impedir o uso desses
recursos por usuários não autorizados.
Essa funcionalidade é fundamental para a
segurança dos sistemas operacionais de rede e
distribuidos.
Grande parte dos sistemas atuais são multiusuários.
SISTEMA EM TEMPO REAL (RTOS)
Um sistema operacional de tempo real não
precisa ser necessariamente ultra-rápido
Sua
característica essencial é ter um
comportamento temporal previsível (ou seja, seu
tempo de resposta deve ser conhecido no melhor e
pior caso de operação).
Normalmente utilizado para cálculos, processo
ininterruptos, gravação, remoção e similares, ou
seja, em servidores de atuação especifica.
REDE
Um sistema operacional de rede deve possuir
suporte à operação em rede, ou seja, a capacidade
de oferecer às aplicações locais recursos que
estejam localizados em outros computadores da
rede, como arquivos e impressoras.
Ele também deve disponibilizar seus recursos
locais aos demais computadores, de forma
controlada.
A maioria dos sistemas operacionais atuais
oferece esse tipo de funcionalidade, porém com
certas limitações.
DISTRIBUÍDO
Em um sistema operacional distribuído, os
recursos de cada máquina estão disponíveis
globalmente, de forma transparente aos usuários.
Ao lançar uma aplicação, o usuário interage com
sua janela, mas não sabe onde ela está
executando ou armazenando seus arquivos: o
sistema é quem decide, de forma transparente.
Os sistemas operacionais distribuídos já existem
há tempos,mas ainda não são uma realidade de
mercado.
EMBUTIDO
Um sistema operacional é dito embutido quando
é construído para operar sobre um hardware com
poucos
recursos
de
processamento,
armazenamento e energia.
Aplicações típicas desse tipo de sistema aparecem
em telefones celulares, controladores industriais
e automotivos, equipamentos eletrônicos de uso
doméstico.
Muitas vezes um sistema operacional embutido
se apresenta na forma de uma biblioteca a ser
ligada ao programa da aplicação.
DESKTOP
Um sistema operacional “de mesa” é voltado ao
atendimento do usuário doméstico e corporativo
para a realização de atividades corriqueiras,
como edição de textos e gráficos, navegação na
Internet e reprodução de mídias simples.
Suas principais características são a interface
gráfica, o suporte à interatividade e a operação
em rede.
Exemplos de sistemas desktop são o Windows XP,
MacOS X e Linux.
SERVIDOR
Um sistema operacional servidor deve permitir a
gestão eficiente de grandes quantidades de
recursos
(disco,
memória,
processadores),
impondo prioridades e limites sobre o uso dos
recursos pelos usuários e seus aplicativos.
Normalmente um sistema operacional servidor
também tem suporte a rede e multi-usuários.
Caracteriza-se pela centralização dos serviços,
robustez de hardware, conseqüentemente, alto
desempenho e segurança dos dados.
Operating Systems
1
Windows XP
49.95%
2
Windows Vista
17.60%
3
Windows 7
14.33%
4
Mac OS X
7.83%
5
Linux
2.78%
6
Windows 2003
0.89%
7
iPhone OSX
0.83%
8
Windows 2000
0.34%
9
WAP
0.11%
10
Android
0.08%
DÚVIDAS???
EXERCÍCIOS
Conceitue Sistema Operacional e cite 3 funções.
Cite 3 tipos de Sistemas Operacionais e uma
breve explicação.
Qual o sistema operacional mais utilizado hoje?