FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA. Sistemas operacionais: Software em segundo plano

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1 FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA Sistemas operacionais: Software em segundo plano

2 OBJETIVOS DA AULA Descrever as funções de um sistema operacional; Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador; Descrever as vantagens de um sistema operacional gráfico; Estabelecer a diferença entre diferentes versões do Microsoft Windows; Explicar a necessidade dos sistemas operacionais de rede; Descrever os métodos de alocação de recursos em computadores de grande porte; Descrever as diferenças entre multiprocessamento, multiprogramação e sistema de tempo compartilhado. Explicar os princípios do gerenciamento da memória; e Relacionar diversas funções normalmente executadas por programas utilitários. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 2

3 PARA DESCONTRAIR 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 3

4 SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO Sistema operacional é um conjunto de programas que se encontra entre o software aplicativo e o hardware; Ele é o software fundamental que controla o acesso a todos os recursos de hardware e software. O sistema operacional é um programa muito especial, talvez o mais complexo e importante para um sistema de computação. O kernel (núcleo) é a parte mais importante de um sistema operacional. O processo de carregar o sistema operacional para a memória é chamado de inicialização (bootstrapping) ou booting do sistema. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 4

5 SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO O sistema operacional tem três funções principais: 1. Manter os recursos do computador, como a unidade central de processamento, a memória, as unidades de disco e impressoras; 2. Estabelecer uma interface com o usuário; e 3. Executar e oferecer recursos para softwares aplicativos. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 5

6 UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS Introduzido na década de 80. Utiliza uma interface com o usuário de linha de comando; O prompt é um símbolo que indica que o sistema está à espera de alguma instrução. É necessário dar alguma instrução, ou comando, ao sistema operacional. Para executar determinado programa do DOS, é necessário digitar um comando, um nome que chama um programa específico do DOS. Você pode executar comandos do DOS dentro do Windows. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 6

7 UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS Exemplos de comandos do MS-DOS Comando Descrição C:\> DIR D: Relaciona os arquivos contidos na unidade D. C:\> CLS Significa Clear Screen. Limpa a tela de comandos. C:\> COPY ABC.TXT D: Copia o arquivo ABC.TEXT contido na unidade C para a unidade D. C:\> RENAME ABC.TXT XYZ.TXT Renomeia o arquivo ABC.TXT contido na unidade C: como XYZ.TXT. C:\> DEL D:ABC.TXT Exclui o arquivo ABC.TXT da unidade D. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 7

8 MICROSOFT WINDOWS O Microsoft Windows usa uma interface gráfica colorida que, entre outras coisas, facilita o acesso ao sistema operacional. A maioria dos computadores pessoais vem com Windows já instalado. A sua última versão é o Windows /03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 8

9 MICROSOFT WINDOWS O Windows se iniciou como um ambiente operacional para MS-DOS. Com o Windows 95, o Windows tornou-se um sistema operacional independente. O recurso que torna o Windows tão fácil de usar é sua interface gráfica (GUI). Os usuários trabalham com imagens na tela denominadas ícones e com menus, em vez de comandos digitados. Clicar em ícones ou itens de menu ativa um comando ou função. O Windows aceita nomes de arquivos longos, com no máximo 255 caracteres. O Windows suporta o conceito de Plug and Play. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 9

10 MICROSOFT WINDOWS - VERSÕES 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 10

11 WINDOWS 98 E ME Windows 98 Recursos de navegação na Internet Suporte para hardware de última geração Suporte para unidades de disco de multigigabytes Visualizador de TV e recursos de radiodifusão Assistentes Windows ME Suporte para multimídia Recursos de confiabilidade Suporte para rede doméstica 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU - LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO - DANILO GIACOBO 11

12 WINDOWS NT O sistema operacional denominado Windows NT (NT significa new technology nova tecnologia) destina-se principalmente a ambiente de rede corporativos. A versão 4.0, a última com a designação NT, tem exatamente a mesma aparência do Windows 98 e executa a maioria dos softwares executados no Windows 98. Ele foi projetado para ter estabilidade, e, como é apropriado ao ambiente de rede, conta com recursos de segurança muito mais sólidos. Raramente ele é usado em computadores pessoais que não estejam conectados em rede. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 12

13 WINDOWS 2000 O Windows 2000 é a última geração da série Windows NT. Ele mantém a estabilidade e os recursos de segurança que são a marca dos NT e incorpora a facilidade de configuração e reconhecimento de hardware do Windows 98. O recurso mais notável do Windows 2000 é a sua capacidade de saber quem você é. Ele possui suporte para a estrutura de arquivos do Windows 98, recursos de Plug and Play e um suporte bem melhor para laptops. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 13

14 WINDOWS XP O Windows XP reúne os sistemas operacionais da Microsoft para o consumidor e para usuários corporativos em um único produto. Ele incorpora e estende os recursos do Windows ME orientados ao consumidor ao ambiente estável e confiável do Windows Os novos recursos da versão doméstica orientada ao consumidor incluem os seguintes: Interface com o usuário aperfeiçoada; Suporte aperfeiçoado para multimídia; Personalização mais abrangente; Suporte para vários usuários; e Recursos de suporte para Internet. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 14

15 WINDOWS CE Windows CE (CE é a sigla de consumer eletronics ou eletrônicos de consumo) é um sistema operacional modular baseado no Windows, projetado para o mercado de sistemas embutidos (embedded systems) e dispositivos de Internet. O Windows CE é um subconjunto do Windows; ele é reduzido para funcionar com menos memória em telas menores e sem muito ou nenhum armazenamento de arquivos. Os sistemas embutidos são dispositivos de computação integrados a outros produtos. Ao longo do tempo inúmeros sistemas operacionais para dispositivos móveis foram desenvolvidos pela empresa. A versão mais atual do sistema operacional da Microsoft para dispositivos móveis é o Windows 10 Mobile. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 15

16 MAC OS O sistema operacional Macintosh da Apple (Mac OS) foi introduzido juntamente com o microcomputador Macintosh, em Sua primeira GUI foi um sucesso de vendas, e rapidamente ganhou reputação por ser amigável. A GUI do Mac OS serviu de modelo para a maioria das interfaces gráficas desenvolvidas a partir isso. OS X El Capitan é a última versão do sistema operacional da Apple para computadores da família Mac. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 16

17 MAC OS 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 17

18 UNIX O Unix é um sistema operacional multiusuário com sistema de tempo compartilhado. Ele foi desenvolvido em 1971 por Ken Thompson e Dennis Ritchie no Bell Laboratories da AT&T para ser usado em seus computadores DEC. Em seu nível básico, o Unix é um sistema baseado em caracteres com uma interface de linha de comando. Ele pode ser usado em praticamente todo tipo de computador, de microcomputadores a mainframes, de qualquer fabricante. Nenhuma empresa controla o Unix, e diversas versões estão disponíveis. Ele é muito usado em servidores da Internet. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 18

19 UNIX 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 19

20 LINUX Em 1991, Linus Torvalds, um estudante da Universidade de Helsinki, na Finlândia, criou o kernel de um sistema operacional semelhante ao Unix, denominado Linux (pronunciase Linn-uks ). Ele disponibilizou o código-fonte ao público, gratuitamente, sob um conceito conhecido por software de código-fonte aberto. Os usuários podem baixar o Linux gratuitamente, fazer qualquer alteração que desejarem e distribuir cópias de graça. Muitos usuários instalam o Linux optando pela configuração de boot duplo (dual boot) com o Windows. O Linux é extremamente estável - raras vezes ele é interrompido. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 20

21 LINUX 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 21

22 SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES Um sistema operacional de rede é projetado para possibilitar que os computadores de uma rede compartilhem recursos como discos rígidos e impressoras. Ele reside em um servidor de rede e manipula funções de rede. Uma das principais tarefas do sistema operacional de rede é fazer com que os recursos sejam percebidos como se tivessem sendo executados no computador do cliente. O papel desse sistema é fazer com que os serviços desejados pareçam locais ao computador do cliente. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 22

23 SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES Exemplos de Sistemas Operacionais de Redes Windows NT Server Windows 2000 Server Windows 2003 Server Windows 2008 Server Netware (Novell) Unix Linux Solaris 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 23

24 SISTEMAS OPERACIONAIS PARA COMPUTADORES DE GRANDE PORTE O tempo de existência dos computadores de grande porte - mainframes é quase duas vezes maior do que o dos computadores pessoais. Eles podem ser usados por muitos usuários ao mesmo tempo. Isso apresenta alguns problemas específicos, os quais devem ser solucionados pelo sistema operacional. Em determinado momento, qual programa usa a CPU? Se diversos programas estão na memória ao mesmo tempo, o que impede os programas de se misturarem mutuamente? Como funciona o armazenamento quando diversos programas obtêm dados do disco e enviam dados processados para o disco simultaneamente? Por que a saída de impressora de diversos programas não fica toda emaranhada? 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 24

25 ALOCAÇÃO DE RECURSOS Alocação de recursos é o processo de atribuição de recursos do computador a determinados programas para que sejam usados. Esses mesmos recursos são removidos ou seja, liberados quando o programa que os utiliza é finalizado. Em seguida, são realocados em outra parte. Como a maioria dos computadores tem uma única CPU, todos os programas devem compartilhá-la. O processo de compartilhamento é controlado pelo sistema operacional. Duas abordagens ao compartilhamento da CPU são multiprogramação e tempo compartilhado. Multiprocessamento se refere ao uso de um computador potente com várias CPUs para que inúmeras instruções possam ser executadas simultaneamente, cada uma em um processador distinto. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 25

26 MULTIPROGRAMAÇÃO Multiprogramação significa que dois ou mais programas são executados em um mesmo intervalo de tempo, ou seja, concorrentemente, em um computador. Processamento concorrente significa que que dois ou mais programas usam a CPU no mesmo intervalo de tempo durante o mesmo minuto, por exemplo -, mas não exatamente no mesmo instante. A multiprogramação é controlada por eventos. O sistema operacional implementa a multiprogramação por meio de um sistema de interrupções. Uma interrupção é um sinal que faz com que o processamento normal de um programa seja suspenso temporariamente. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 26

27 TEMPO COMPARTILHADO Um caso especial de multiprogramação, o tempo compartilhado, geralmente é controlado pelo tempo, em vez de por eventos. Um procedimento comum é dar a cada usuário uma fatia de tempo uma fração de segundo durante a qual o computador trabalha nas tarefas de um único usuário. Tempo de reposta é o tempo entre o pedido que você digitou e a reposta do computador. Aplicações de tempo compartilhado comuns são aquelas em que há muito usuários, em que cada um tem uma série de ações breves e aleatórias. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 27

28 COMPARTILHANDO MEMÓRIA E se você tiver um programa muito grande para o qual talvez seja difícil encontrar espaço na memória? O que aconteceria se diversos programas concorressem ao espaço na memória? Essas perguntas estão relacionadas com o gerenciamento da memória, que é o processo de alocação de memória para os programas e de mantê-los separados um do outro na memória. Os computadores de grande porte de uso geral frequentemente dividem a memória em áreas de primeiro plano e segundo plano. As listas dos programas em espera são mantidas em filas apropriadas à respectiva classe de tarefa. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 28

29 COMPARTILHANDO MEMÓRIA Inúmeros computadores gerenciam a memória por meio de uma tecnologia denominada armazenamento virtual (também chamada de memória virtual). O armazenamento virtual significa que os programas em execução no momento estão armazenados em disco e trechos desses programas são enviados à memória quando há necessidade. O armazenamento virtual pode ser implementado de variadas maneiras. Paginar é o processo de dividir um programa em partes de igual tamanho, denominadas páginas (pages) e armazená-las em espaços de memória de igual tamanho denominados page frames. O processo de evitar que um programa interfira em outro é chamado de proteção da memória. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 29

30 ALOCAÇÃO DE RECURSOS Compartilhando recursos de armazenamento O sistema operacional controlar que arquivo está em que lugar e responde a comandos para manipular arquivos. Compartilhando recursos de impressão O sistema operacional resolve o problema de vários programas tentarem imprimir um documento ao mesmo tempo em uma única impressora usando o processo de spooling. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 30

31 PROGRAMAS UTILITÁRIOS Os programas utilitários executam muitas tarefas secundárias, como cópias de segurança e recuperação de arquivos, compactação de arquivos e de todo o disco rígido, localização de arquivos e detecção de vírus de computador. O utilitário gerenciador de arquivos permite que os arquivos sejam armazenados em uma estrutura de diretório hierárquica, organizada de uma maneira que faça sentido para o usuário. Um diretório é uma área identificada do armazenamento que pode conter arquivos e outros diretórios. O termo pasta é usado pelo Windows no lugar de diretório. Por meio dos utilitários de backup e restauração é possível fazer cópias de segurança de todo o disco rígido ou de diretórios específicos. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 31

32 PROGRAMAS UTILITÁRIOS O utilitário de compactação de arquivos reduz a quantidade de espaço necessário a um arquivo. O desfragmentador de disco reorganiza os arquivo no disco para que todos os arquivos sejam armazenados em locais contíguos. Os drivers de dispositivo aceita comandos-padrão do sistema operacional e os converte no formato apropriado ao dispositivo ao qual oferece suporte. Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar que você e os programas aplicativos interajam com o computador. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 32

33 PÁGINAS NA INTERNET o Internet Archive o Emulador de Sistemas Operacionais 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 33

34 VÍDEOS NA INTERNET o Sistema Operacional - Animação o Qual é o melhor sistema operacional da atualidade? o Olhar Digital - Conheça mais sobre os sistemas operacionais no mercado o Olhar Digital - Retrospectiva Android - Relembre a história do sistema operacional do Google o Olhar Digital: A história do sistema operacional Mac :) o Olhar Digital: A história do Linux :) o Olhar Digital: Conheça a história do Microsoft Windows :) 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 34

35 QUESTÕES DE RACIOCÍNIO CRÍTICO 1. Como a utilização de computadores seria afetada se não houvesse GUIs e se todos os sistemas operacionais usassem uma interface baseada em comandos? 2. Embora o Mac OS seja em geral considerado mais fácil de usar do que o Microsoft Windows, o Windows domina o mercado. O que você acha disso e o que a Apple poderia fazer para aumentar sua participação de mercado? 3. Um recurso da maioria das versões do Windows é a possibilidade de acessar o site da Microsoft e localizar e baixar atualizações. Você pode configurar seu sistema para fazer isso automaticamente, sem o avisar, ou pode exigir que ele peça permissão primeiro. Na sua opinião, que vantagens e desvantagens existem em cada método? 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 35

36 QUESTÕES DE RACIOCÍNIO CRÍTICO 4. Qual tipo de sistema operacional você usa ou espera usar em sua vida profissional: um sistema operacional de computador pessoal? Um sistema operacional de grande porte? Um sistema operacional de rede? Todos eles? Essa escolha dependerá do tipo de trabalho que você executará? 5. Embora o sistema operacional Linux seja oferecido gratuitamente, e em geral seja considerado um software bem desenvolvido e eficiente, muitas empresas relutam em aceitá-lo. Por quê? O que você acha que deveria acontecer para que mais empresas se disponham a instalar o Linux em seus computadores? 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 36

37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall Brasil, p. 16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 37