Introdução à Sistemas Operacionais

Transcrição

1 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Instituto de Ciências Exatas e Informática IC (2018/02)

2 Introdução Sistema Operacional serve como um intermediário entre o hardware e os softwares aplicativos Software Programas do sistema: gerenciam a operação do computador Programas de aplicação: programas de usuário Formado por um conjunto de programas que se situa entre os softwares aplicativos e o hardware Gerencia os recursos tais como CPU e dispositivos periféricos Estabelece uma interface com o usuário Provê e executa serviços para softwares aplicativos

3 Definição Teórica 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. Um sistema operacional consiste de um conjunto de programas que compõem o sistema básico do computador, cuja finalidade é a de executar os programas aplicativos e de servir de mediador (interface) entre o computador e seus usuários. Capron e Johnson

4 Modelo de Sistemas Operacionais

5 Funcionalidades de um Sistema Operacional Permitir que os programas armazenem e obtenham informações Isolar os programas dos detalhes específicos de hardware Controlar o fluxo de dados entre os componentes de um computador Permitir que os programas sejam executados sem a interferência de outros programas

6 Funcionalidades de um Sistema Operacional Permitir que os programas independentes cooperem periodicamente e compartilhem informações Responder aos erros ou a solicitações dos usuários Impor um escalonamento (prioridade) entre programas que solicitam recursos Facilitar o acesso aos recursos do sistema

7 Gerência de Memória Principal Manter registro das partes da memória que estão sendo usadas Decidir que processos deverão ser encarregados na memória quando houver espaço disponível Alocar e deslocar espaço de memória, conforme necessário Figura: Mémoria RAM gerenciada pelo SO

8 Gerência de Arquivos Criar e excluir arquivos Criar e excluir diretórios Fornecer suporte a primitivas para manipular arquivos e diretórios Mapear arquivos no armazenamento secundário Fazer backup de arquivos em meios de armazenamento estáveis (não-voláteis) Figura: Sistema de diretórios do Ubuntu

9 Gerência do sistema de I/O Um componente de gerência de memória que bufferuring, armazenamento em cache e spooling Uma interface geral de driver de dispositivo Drivers para dispositivos de hardware específicos Figura: Função do Cache

10 Gerência de Armazenamento Secundário Gerência de espaço livre Alocação de espaço (armazenamento) Escalonamento de disco Figura: HD

11 Kernel Componente central do sistema operacional Gerencia o sistema operacional Carregado do disco rígido para a memória quando o computador é inicializado Processo conhecido como booting Carrega do armazenamento em disco outros programas do sistema operacional Figura: Kernel

12 Modelo do Kernel

13 Kernel de um Sistema Operacional Kernel Núcleo de um Sistema Operacional Funções básicas Principais funções Shell Interpretador de comandos Executa tarefas por meio de comandos digitados pelo teclado Windows: prompt de comando Lunux: Bash (Terminal) Figura: Terminal do Mac Figura: Terminal do Linux

14 Exercícios para fixar O Sistema Operacional precisa apresentar a cada usuário uma interface que aceita, interpreta e então executa comandos ou programas do usuário. Essa interface é genericante chamada de: 1 BATCH 2 SHELL 3 PROMPT 4 NÚCLEO 5 SCRIPT

15 Exercícios para fixar O Sistema Operacional precisa apresentar a cada usuário uma interface que aceita, interpreta e então executa comandos ou programas do usuário. Essa interface é genericante chamada de: 1 BATCH 2 SHELL 3 PROMPT 4 NÚCLEO 5 SCRIPT

16 Exercícios para fixar Em um Sistema Operacional, o Kernel é: 1 Um computador central, usando um Sistema Operacional de rede, que assume o papel de Servidor de acesso para os usuários da rede 2 A técnica usada para permitir que um usuário dê instruções para o computador, usando instruções gráficas 3 O processo de intervenção do Sistema Operacional durante a execução de um programa. Tem como utilidade desviar o fluxo de execução de um sistema para uma rotina especial de tratamento. 4 O Núcleo do Sistema, responsável pela administração dos recursos do computador, dividindo-se entre os vários processos que os requisitam. No caso do Linux, o Kernel é aberto, o que permite sua alteração por parte do usuário. 5 Um pedido de atenção e de serviço feito pela CPU.

17 Exercícios para fixar Em um Sistema Operacional, o Kernel é: 1 Um computador central, usando um Sistema Operacional de rede, que assume o papel de Servidor de acesso para os usuários da rede 2 A técnica usada para permitir que um usuário dê instruções para o computador, usando instruções gráficas 3 O processo de intervenção do Sistema Operacional durante a execução de um programa. Tem como utilidade desviar o fluxo de execução de um sistema para uma rotina especial de tratamento. 4 O Núcleo do Sistema, responsável pela administração dos recursos do computador, dividindo-se entre os vários processos que os requisitam. No caso do Linux, o Kernel é aberto, o que permite sua alteração por parte do usuário. 5 Um pedido de atenção e de serviço feito pela CPU.

18 Exemplos de Sistemas Operacionais MS-DOS Microsoft Windows (3.0, 95, 98, 2000, XP, 2003, Vista, 2008, 7, 8, 10) UNIX LINUX (Kurumin, Mandriva, Conectiva, Slackware, Debian, Ubuntu, Fedora, Red Hat, CentOS, Lint, etc.) MAC OS Mobile Android e ios Figura: Sistemas mais utilizados

19 MS-DOS Usa interface de linha de comando A tela apresenta prompts de comando O usuário insere os comandos Amplamente substituído pelas interface gráficas (GUIs) Não é amigável Figura: MS-DOS Figura: MS-DOS na caixa

20 Microsoft Windows Iniciou-se como um ambiente operacional para o MS-DOS Não era um sistema operacional completo, necessitava do MS-DOS Usa uma interface gráfica Os usuários podem usar os comandos e a interface do DOS Agora é uma família completa de sistemas operacionais Figura: Windows XP Figura: Windows 7

21 Transição do MS-DOS Windows 3.1 Uma camada adicionada do DOS Separa o sistema operacional do usuário Torna o sistema operacional mais fácil de usar Denomina-se shell Figura: Windows 3.1 Figura: MS-DOS no Windows 3.1

22 GUI O usuário dá um clique em um ícone para executar tarefas O menu Iniciar no canto inferior esquerdo abre programas Usa menus para ativar comandos Figura: GUI no Mac Figura: GUI no Windows

23 Recursos do Windows Nome de arquivos podem ser grandes (até 255 caracteres) Plug and Play Torna mais fácil a instalação de componentes de hardware Object Linking and Embedding (OLE) Permite ao usuário incorporar ou vincular um documento em outro Figura: Plug and Play Figura: Nome de arquivos grandes

24 MAC OS Projetado para o computador Macintosh Primeira GUI bem-sucedida comercialmente Serviu como modelo para o Windows e outros produtos GUI desenvolvidos a partir de então Figura: Mac OS interface Figura: Apple II

25 Chrome OS Baseado no UNIX Google Chrome utilizado como GUI principal O Chrome OS tem um reprodutor de mídia e um gerenciador de arquivos integrado Figura: Chrome OS Figura: Google Chrome no Chrome OS

26 UNIX Desenvolvido em 1971 para ser usado no minicomputador DEC Sistema baseado em caracteres com interface de linha de comando. Não é ligado a nenhuma família de processadores. Roda praticamente em qualquer tipo de sistema (PC, mainframe, estação de trabalho) de qualquer fabricante Principal sistema operacional em uso em servidores de Internet Manipula facilmente muitos usuários ao mesmo tempo

27 LINUX Usa interface de linha de comando Muitas companhias criaram uma GUI para funcionar com o Linux Código de fonte aberta O código fonte é livre Usuários podem baixar (download), modificar e distribuir o software Mais estável do que o Windows Aplicativos relativamente escassos Figura: Linux Terminal Figura: Linux Interface

28 Exercícios para fixar Sistema operacional é o programa que: 1 Traduz um programa fonte para um programa objeto 2 Permite a edição de arquivos de texto por meio de comandos específicos 3 Gerencia recursos computacionais, tornando possível a comunicação entre software aplicativos e hardware (parte física) 4 Imprime em várias impressoras ao mesmo tempo, desde que elas estejam em microcomputadores diferentes e ligados em rede 5 Permite a edição de textos, documentos e planilhas

29 Exercícios para fixar Sistema operacional é o programa que: 1 Traduz um programa fonte para um programa objeto 2 Permite a edição de arquivos de texto por meio de comandos específicos 3 Gerencia recursos computacionais, tornando possível a comunicação entre software aplicativos e hardware (parte física) 4 Imprime em várias impressoras ao mesmo tempo, desde que elas estejam em microcomputadores diferentes e ligados em rede 5 Permite a edição de textos, documentos e planilhas

30 Exercícios para fixar Qual desses programas é um sistema operacional: 1 Microsoft Work Libre Office 3 Microsoft Outlook XP 4 Ubuntu 5 Google Chrome

31 Exercícios para fixar Qual desses programas é um sistema operacional: 1 Microsoft Work Libre Office 3 Microsoft Outlook XP 4 Ubuntu 5 Google Chrome

32 Sistemas Operacionais no Mercado Mundial (Desktop) Fonte:

33 Sistemas Operacionais no Mercado Mundial (Mobile) Fonte:

34 Sistemas Operacionais no Mercado Mundial (Geral) Fonte:

35 Referências Bibliográficas I H.L. Capron & J.A. Johnson. Introdução à Informática. Pearson, M.G. Sobell Um Guia Prático Linux de Comandos, Editores, e Programação de Shell. Pearson, 2009.