Sistema Operativo: o que é?

Transcrição

1 Sistemas Operativos

2 Sistema Operativo: o que é? O Sistema Operativo é o programa responsável pelo controlo da actividade do computador, prevenindo falhas e erros. Ele é, assim, software fundamental para o funcionamento do computador, fazendo parte do software de sistema.

3 Sistema Operativo: o que é? O s.o. cria uma interligação entre o hardware do computador e o utilizador. - A parte do s.o. que faz a interligação com o hardware chama-se kernel; - A parte do s.o. que faz de interface como utilizador chama-se shell; Utilizador SO Hardware

4 Funções Genéricas do S.O. - controlar o hardware: o sistema operativo controla os vários componentes do sistema e permite que todos trabalhem em conjunto; - controlar a execução de software de aplicação: o sistema operativo corre aplicações tal como o Word, Power Point, Internet Explorer, Corel Draw,...; - gerir informação: o sistema operativo disponibiliza os meios necessários para gerir e organizar a informação armazenada num computador, permitindo mover, apagar, copiar ou visualizar ficheiros.

5 Evolução dos Sistemas Operativos - Os computadores dos anos 50 não tinham s.o., pelo que o trabalho do operador era feito directamente sobre o hardware; - Os s.o. evoluíram ao longo dos tempos numa série de aspectos: gestão de programas, controlo de recursos, interface com o utilizador e segurança.

6 Evolução: gestão de programas - A gestão de programas é a forma como o s.o. gere a execução do software. - Esta é uma das funções do s.o. mais importantes pois afecta directamente a sua fiabilidade.

7 Evolução: gestão de programas - A forma como o s.o. efectua a gestão dos programas pode ser: Monotarefa; Multitarefa; Multithreading.

8 Evolução: gestão de programas Monotarefa: sistemas que executam apenas uma tarefa de cada vez Ex: MS-DOS

9 Evolução: gestão de programas Monotarefa Tarefa 1 Tarefa 2 Tarefa 3

10 Evolução: gestão de programas Multitarefa: sistemas que executam duas ou mais tarefas em simultâneo. Ex: WindowsXP

11 Evolução: gestão de programas Multitarefa Tarefa 1 C Tarefa 2 C

12 Evolução: gestão de programas - A multitarefa pode ser: Cooperativa; Preemptiva; Multithreading.

13 Evolução: gestão de programas - Na multitarefa cooperativa: os utilizadores podem executar dois ou mais programas, mas o programa que se encontra em primeiro plano ganha o controlo sobre o processador até que a sua tarefa termine. Só depois o processador é libertado para os restantes programas, se o programa em primeiro plano o permitir.

14 Evolução: gestão de programas Exemplos:

15 Evolução: gestão de programas Exemplos: Até antes ver.8

16 Evolução: gestão de programas - Na multitarefa preemptiva: os utilizadores podem executar dois ou mais programas, sendo que o s.o. interrompe periodicamente a execução de um programa e passa o controlo a outro em espera. Este tipo de gestão evita que um só programa monopolize o sistema.

17 Evolução: gestão de programas Exemplos: Unix Linux

18 Evolução: gestão de programas Exemplos:

19 Evolução: gestão de programas Exemplos:

20 Evolução: gestão de programas Multithreading: sistemas que executam mais do que uma tarefa (thread) do mesmo programa em simultâneo. Cada thread deverá ser definida de forma a que a sua execução não interfira com a execução das outras threads.

21 Evolução: gestão de programas Multithreading Programa A Thread 1 C Thread 2 C

22 Evolução: gestão de programas - Os s.o. actuais utilizam a multitarefa preemptiva combinada com o multithreading, o que os torna mais eficazes.

23 Evolução: gestão de programas P R O G R A M A 1 Thread 1 Thread 2 C C P R O G R A M A 2 Thread 1 C

24 Evolução: controlo de hardware - As principais funções de controlo a nível do hardware são: gestão do microprocessador; gestão da memória; gestão dos periféricos.

25 Evolução: controlo de hardware Gestão do microprocessador - Nos s.o. multitarefa preemptiva e multithreading, existe uma gestão do tempo atribuído a cada tarefa no processador.

26 Evolução: controlo de hardware Pseudoparalelismo - O s.o. atribui a cada tarefa uma fracção de tempo. Para o utilizador, a sensação é a de que todas as tarefas estão a ser realizadas em simultâneo.

27 Evolução: controlo de hardware Programa A Programa B Programa C Sem Pseud. Com Pseud.

28 Evolução: controlo de hardware Paralelismo - Existe paralelismo quando, num dado instante, existe mais do que um processador a trabalhar na resolução de um problema.

29 Evolução: controlo de hardware Sistemas Operativos como o Linux, Windows NT, 2000, XP e MAC OS X suportam multiprocessamento, ou seja, estão preparados para executar tarefas em paralelo, caso o sistema possua mais do que um processador.

30 Evolução: controlo de hardware Gestão da memória - O s.o. atribui a cada programa em execução uma fatia de memória.

31 Evolução: controlo de hardware Memória Virtual - método utilizado pelos s.o. para aumentar a memória disponível para processamento. Este método consiste em utilizar o disco rígido como uma extensão da memória RAM.

32 Evolução: controlo de hardware

33 Evolução: controlo de hardware Memória Virtual - Vantagens: mais memória disponível; - Desvantagens: prejudica o desempenho do computador

34 Evolução: controlo de hardware Gestão dos periféricos - O s.o. gere todos os periféricos ligados ao computador. Estes comunicam com o s.o. através de sinais específicos (interrupções) que indicam qual a operação requisitada.

35 Evolução: controlo de hardware Dada a grande variedade de periféricos disponíveis no mercado, sendo cada um deles de uma marca e modelo específicos, o s.o. necessita dos drivers de cada um deles. Os drivers ou controladores são programas (ou dispositivos de hardware) que controlam ou regulam outro dispositivo, contendo informações específicas sobre este e sobre o s.o. segundo o qual operam.

36 Evolução: interface - Existem 3 tipos de interfaces do s.o. com o utilizador: interface de linha de comandos; interface baseada em menus; interface gráfica.

37 interface de linha de comandos: Evolução: interface - o utilizador tem de saber os comandos e regras de sintaxe; - são digitados comandos na linha de comandos. Ex: MS- DOS

38 interface baseada em menus: Evolução: interface - o utilizador não tem de saber os comandos e regras de sintaxe; - os menus mostram todas as opções existentes num determinado ponto. Ex: FDISK

39 Evolução: interface interface gráfica: - intuitiva e fácil de usar; - necessitam hardware mais evoluído e mais caro. Ex: MAC OS X

40 Evolução: segurança - A segurança de um computador é um ponto fundamental para o bom funcionamento de um sistema informático.

41 Evolução: segurança - Existem dois aspectos principais a serem considerados aquando do planeamento da segurança de um sistema operativo: -» A segurança dos computadores e dos dados neles armazenados; -» A segurança da rede de comunicações e dos dados durante a transmissão.

42 Evolução: segurança - Para combater a falha de segurança podemos referir dois tipos de medidas complementares: -» administrativas e de controlo físico de acesso ao sistema informático; -» técnicas.

43 Evolução: segurança - Dentro de diversos requisitos de segurança que devem ser tidos em conta, vamos analisar os seguintes: -» Secretismo: a informação só deve estar acessível a quem tenha autorização para a mesma; -» Integridade: os dados e o estado do sistema não devem poder ser alterados por acidente ou comportamento incorrecto; -» Disponibilidade: os recursos só devem ser utilizados por aqueles a quem se destinam.

44 Evolução: segurança - Para conseguirmos obter estes requisitos devemos possibilitar: -» atribuição sistemática de privilégios mínimos necessários para cada caso; -» mecanismos simples e modulares de garantia de segurança. Estes têm de ser projectados desde a fase de concepção do sistema e não como um acrescento posterior;

45 Evolução: segurança -» recolha e verificação exaustiva de autorizações e monitorização constante do sistema; -» concepção aberta dos mecanismos de segurança, para que estes não dependam do desconhecimento da pessoa para serem eficazes e para que haja uma verificação por peritos externos da sua validade; -» facilidade do uso dos mecanismos de segurança, para evitar desleixo na sua aplicação.

46 Evolução: segurança A segurança não pode ser encarada como um sistema estático, isto é, mesmo que tecnicamente e administrativamente pareça que o sistema seja seguro, deve ser complementado por métodos de verificação dinâmicos na pesquisa de eventuais falhas. Devem ser adicionadas técnicas complementares de segurança, tais como firewalls, antivírus e outras do género.

47 Sistemas Operativos mais conhecidos - Unix; - Xerox PARC (primeiro GUI funcional); - MS-DOS; - MAC OS; - OS/2; - Windows 3.11; - Windows 95;

48 Sistemas Operativos mais conhecidos - Windows 98; - Windows NT4; - Windows 2000; - Windows XP; - Windows 7; - LINUX;

49 Requisitos mínimos de hardware - O sistema operativo está ligado directamente ao hardware do computador. Deste modo temos de saber qual o hardware adequado para um determinado s.o. quando o vamos instalar. Temos também de analisar os recursos mínimos necessários para conseguir instalá-lo.

50 Requisitos mínimos de hardware - O hardware imprescindível para se poder instalar um s.o. varia consoante o sistema, mas existem componentes que são praticamente essenciais em todos: -» processador, RAM, disco rígido, placa de vídeo e monitor. -» leitor de disquetes, cd-rom, teclado, rato, placa de som.

51 Requisitos mínimos de hardware - Não devemos confundir os requisitos mínimos de hardware com os requisitos ideais de funcionamento (ou recomendados).