FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA. Sistemas Operacionais Conceitos Básicos

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1 FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA Sistemas Operacionais Conceitos Básicos

2 OBJETIVOS DA AULA Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador; Descrever as funções de um sistema operacional; Explanar sobre 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 do sistema de arquivos; e Relacionar diversas funções normalmente executadas por programas utilitários. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 2

3 PARA DESCONTRAIR 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 3

4 SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO Sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do sistema: definir qual programa recebe a atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos além de fornecer uma interface entre o computador e o usuário. 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 4

5 FUNÇÕES DO SISTEMA OPERACIONAL O sistema operacional pode ser visto como um programa de grande complexidade, responsável por todo o funcionamento de uma máquina, desde o software até o hardware instalado. Um sistema operacional possui as seguintes funções: o Gerenciamento de Processos; o Gerenciamento de Memória; o Sistema de Arquivos; e o Entrada e Saída de Dados. Destacam-se hoje em dia os sistemas operacionais domésticos: Windows, Linux e Mac OS X. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 5

6 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS Um sistema operacional multitarefa é preparado para dar ao usuário a ilusão de que o número de processos em execução simultânea no computador é maior que o número de processos em execução. Cada processo recebe uma fatia de tempo, e a alternância entre vários processos é tão rápida, que o usuário pensa que sua execução é simultânea. São utilizados algoritmos para determinar qual processo será executado em determinado momento e por quanto tempo. O sistema operacional, normalmente, deve possibilitar o multiprocessamento. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 6

7 GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA O sistema operacional tem acesso completo à memória do sistema e deve permitir que os processos dos usuários tenham acesso seguro à memória quando o requisitam. Vários sistemas operacionais usam memória virtual, que possui três funções básicas: assegurar que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento, começando em zero, para evitar ou resolver o problema de realocação; prover proteção da memória para impedir que um processo utilize um endereço de memória que não lhe pertença; e possibilitar que uma aplicação utilize mais memória do que a fisicamente existente. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 7

8 SISTEMA DE ARQUIVOS A memória principal do computador é volátil, e seu tamanho é limitado pelo custo do hardware. Assim, os usuários necessitam de algum método para armazenar e recuperar informações de modo permanente. Um arquivo é um conjunto de bytes, normalmente armazenado em um dispositivo periférico não volátil como, por exemplo, um disco, que pode ser lido e gravado por um ou mais processos. Os sistemas operacionais fornecem a abstração de hardware para que seus recursos possam ser usados de maneira correta e padronizada além de fornecer uma interface para operar o computador. Há dois tipos de interfaces: GUI (Graphical User Interface) e CLI (Command-Line Interface). 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 8

9 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS OPERACIONAIS Em relação ao seu projeto (arquitetura) o Núcleo monolítico ou monobloco o Micronúcleo ou modelo cliente-servidor o Sistema em camadas o Monitor de máquinas virtuais Quanto à quantidade de usuário que podem utilizar o sistema simultaneamente o Monousuário o Multiusuário Em relação ao gerenciamento de processos o Monotarefa o Multitarefa o Multiprocessamento o Multiprogramação 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 9

10 RELAÇÃO DE SISTEMAS OPERACIONAIS A seguir, uma lista de sistemas operacionais ativos: - Linux - FreeBSD - Unix - NetBSD - Windows 8 - Mac OS X - Haiku - System V - DragonflyBSD - Windows Vista - Windows XP - ecomstation - MINIX - MenuetOS - Ubuntu - Solaris - FreeDOS - OpenBSD - Google Chrome OS - Windows 10 Importantes sistemas operacionais descontinuados: - MS-DOS - OS/2 - BeOS - NeXTStep - CP/M - Windows Windows 98 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 10

11 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 11

12 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 12

13 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 /04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 13

14 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 14

15 MICROSOFT WINDOWS - VERSÕES 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 15

16 AS PRIMEIRAS VERSÕES DO WINDOWS O Windows 1.0 era mais uma interface gráfica bidimensional para o MS-DOS e foi lançado em 20 de Novembro de Era necessário o MS-DOS 2.0, 256 KB RAM e um disco rígido. Naquela estrutura, o MS-DOS só conseguia suportar 1 MB de aplicações. Era uma primeira tentativa de criar um sistema multitarefa. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU - LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO - DANILO GIACOBO 16

17 WINDOWS 95 Foi lançada em 24 de Agosto de Ele era um Windows completamente novo, e de nada lembra os Windows da família 3.xx. O salto do Windows 3.0 ao Windows 95 era muito grande e ocorreu uma mudança radical na forma da apresentação do interface. Introduziu o Menu Iniciar e a Barra de Tarefas. Utilizava o sistema de arquivos FAT /04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU - LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO - DANILO GIACOBO 17

18 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 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU - LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO - DANILO GIACOBO 18

19 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 19

20 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 20

21 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 21

22 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 22

23 WINDOWS VISTA Foi lançado em novembro de Ele tem uma interface intitulada Windows Aero, com recursos de transparência, sistema de alternância 3D de janelas chamado Flip 3D e visualização de miniaturas ao passar o mouse sobre um item na barra de tarefas. Trouxe diversas ferramentas integradas para segurança, como o Windows Defender e o Windows Firewall. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 23

24 WINDOWS 7 Lançado em 2009 e foi o sucessor do Windows Vista. Inclui uma série de novos recursos e melhorias. Recebeu inovações na interface gráfica, utilizando ícones maiores na barra de tarefas, com maior nível de transparente em relação ao Windows Vista. Na nova barra de tarefas o usuário pode fixar programas. O Windows 7 deixou de ser oferecido para vendas em /04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 24

25 WINDOWS 8 E 8.1 Lançado em 2012, Windows 8 é um sistema operacional da Microsoft para computadores pessoais, portáteis, netbooks e tablets. Segundo a empresa, este sistema operacional é um sistema para qualquer dispositivo, com uma interface totalmente nova, adaptada para dispositivos sensíveis ao toque. O Windows 8.1 traz aprimoramentos em recursos de personalização e de pesquisa, em aplicativos, na Windows Store e na conectividade em nuvem além de recursos de segurança e confiabilidade. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 25

26 WINDOWS 10 Foi lançado pela Microsoft em 29 de Julho de Entre as principais novidades do novo sistema operacional estão a volta do Menu Iniciar, a assistente pessoal Cortana, a integração com tablets e smartphones (Windows 10 Mobile) e Xbox One. Trouxe o sucessor do Internet Explorer, o Microsoft Edge e a volta do Aero Glass. Esse sistema é considerado por muitos usuários o melhor Windows da história. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 26

27 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 Sierra é a última versão do sistema operacional da Apple para computadores da família Mac. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 27

28 MAC OS 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 28

29 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 29

30 UNIX 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 30

31 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 31

32 LINUX 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 32

33 SISTEMAS OPERACIONAIS MÓVEIS Sistema operacional móvel é um tipo de sistema operacional desenvolvido especificamente para smartphones, tablets, PDAs ou outros dispositivos móveis. Sistemas operacionais móveis combinam características de um sistema operacional do computador pessoal com outros recursos úteis para uso móvel ou portátil, como tela sensível ao toque, celular, Bluetooth, Wi-Fi, GPS de navegação móvel, câmera fotográfica, câmera de vídeo, reconhecimento de voz, leitor de música, etc. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 33

34 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 34

35 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 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 35

36 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? 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 36

37 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. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 37

38 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. O utilitário de particionamento de disco permite realizar a divisão lógica de um disco em várias unidades de armazenamento. Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar que você e os programas aplicativos interajam com o computador. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 38

39 SOFTWARES Uma relação de softwares para realizar a emulação de um sistema operacional: VMware Workstation Microsoft Windows Virtual PC Oracle VM Virtual Box 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 39

40 PÁGINAS NA INTERNET o Internet Archive o Emulador de Sistemas Operacionais 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 40

41 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 :) 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 41

42 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall Brasil, p. VELOSSO, R. C. Informática: Conceitos Básicos. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, p. 04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 42