ET51D - INFORMÁTICA Hardware e Sistemas Operacionais

ET51D - INFORMÁTICA Hardware e Sistemas Operacionais Professor: Thiago Passarin passarin@utfpr.edu.br UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná DAELT Departamento de Eletrotécnica

Bits e Bytes Eletrônica Digital: Utiliza os dígitos 0 (zero) e 1(um)para estabelecer os estados DESLIGADO e LIGADO Portanto, um computador só entende de zeros e uns

Bits e Bytes Byte: combinação de 8 bits

Processadores Os processadores do final da década de 70 e início da década de 80processavam informações com até 8 bits de cada vez. Atualmente, conforme o seu modelo, um computador pode processar de 32 ou 64 bits de cada vez.

Linhas de Processadores

Montagem do Processador

Limpeza do Gabinete

BIOS Basic Input/Output System(Sistema Básico de Entrada/Saída) É um programa pré-gravado na memória permanente do processador É executado quando ligado É responsável pelo suporte básico de acesso ao hardware, bem como por iniciar a carga do sistema operacional

Placa Mãe (MotherBoard) Onde ficam instalados todos os dispositivos eletrônicos (circuitos integrados, transistores, cabos, fios elétricos, resistores, capacitores, etc.) necessários para o perfeito funcionamento do hardware Basicamente uma placa mãe possui: Slots de conexão Slots de memória RAM Conector de Teclado/Mouse CPU Conectores para Unidades de Disco

Placa Mãe (MotherBoard)

Memórias

Memória RAM DRAM: Dynamic RandomAccess Memory Memória volátil e dinâmica Armazena cada bit em um capacitor Devido à fuga de elétrons, deve ser atualizada periodicamente Menor custo e ocupa menor espaço SRAM: Static RandomAccess Memory Memória volátil e estática São mais caras e ocupam mais espaço Consomem mais energia e aquecem mais que as DRAM São mais rápidas, usadas nas cache L1 e L2 Empregam circuitos com flip-flops(4 transistores)

Memória EPROM e FLASH Memórias não-voláteis Grande velocidade

Hardware de Informática Simulador de Defeitos

Sistemas Operacionais

CPU (Central ProcessingUnit) Comumente chamada de processador É a parte de um sistema computacional que realiza as instruções de um programa de computador Executar a aritmética básica, lógica, e a entrada e saída de dados. A CPU tem papel parecido ao cérebro no computador

Sistemas Operacionais Para que servem?

Sistemas Operacionais Um sistema operacional (SO) é uma coleção de programas que: Inicializam o hardware do computador Fornecem rotinas básicas para controle de dispositivos Fornecem gerência, escalonamento e interação de tarefas Mantém a integridade de sistema

Exemplo: SO Simples Sistema Operacional para um sistema de controle de segurança: Sua primeira tarefa seria ajustar (e testar) os sensores e alarmes Em seguida, ativar uma rotina para monitorar ininterruptamente todos os sensores Se o estado de qualquer sensor for mudado, gerar um alarme Tamanho pequeno: poderia ser armazenado numa memória ROM

Exemplo: SO Complexo Grande computador multiusuários, com muitos terminais: Administrar e executar todos os pedidos de usuários e assegurar que eles não interferiram entre si Compartilhar os dispositivos entre todos os usuários que pedem esse tipo de serviço Alguns dispositivos só podem ser usados por um usuário de cada vez, como impressoras e discos Apresentar a cada usuário uma interface que aceita, interpreta, e então executa comandos ou programas do usuário Administrar arquivos e documentos criados por usuários Fornecer comunicação entre usuários e com outros computadores etc. O SO será armazenado em disco, e partes dele são carregadas na memória do computador (RAM) quando necessário

Estrutura de um SO Núcleo: É o coração do SO, responsável pela gerência dos recursos do hardware usados pelas aplicações. Ele também implementa as principais abstrações utilizadas pelos programas aplicativos.

Estrutura de um SO Drivers: Módulos de código específicos para acessar os dispositivos físicos. Existe um driver para cada tipo de dispositivo, como discos rígidos, portas USB, placas de vídeo, etc. Muitas vezes o driver é construído pelo próprio fabricante do hardware e fornecido para ser acoplado ao SO.

Estrutura de um SO Código de inicialização: A inicialização do hardware usualmente requer uma série de tarefas complexas, como reconhecer os dispositivos instalados, testá-los e configurálos adequadamente para seu uso posterior.

Estrutura de um SO Programas utilitários: Programas que facilitam o uso do sistema computacional. Fornecem funcionalidades como formatação de discos e mídias, configuração de dispositivos, manipulação de arquivos, interpretador de comandos, interface gráfica, etc.

Escalonamento (Scheduling)

Tipos de Sistemas Operacionais Batch (de lote): Sistemas operacionais mais antigos, executam apenas uma tarefa por vez Todos os programas a executar são colocados em uma fila Atualmente, este conceito se aplica a sistemas que processam tarefas sem interação direta com os usuários, como os sistemas bancos de dados

Tipos de Sistemas Operacionais Multiusuário: Deve suportar a identificação do dono de cada recurso dentro do sistema (arquivos, processos, áreas de memória, conexões de rede) Deve impor regras de controle de acesso para impedir o uso desses recursos por usuários não autorizados Grande parte dos sistemas atuais são multiusuários

Tipos de Sistemas Operacionais Desktop: 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

Tipos de Sistemas Operacionais Embarcados: Um sistema operacional embarcado (ou embedded) é construído para operar sobre um hardware com poucos recursos de processamento, armazenamento e energia Aplicações típicas: telefones celulares, sistemas de automação industrial, equipamentos eletrônicos de uso doméstico (leitores de DVD, TVs, fornos micro-ondas, centrais de alarme, etc.) Exemplos Exemplosde sistemas operacionais embarcados: LynxOS, C/OS, Xylinx e VxWorks

Tipos de Sistemas Operacionais Tempo Real (RTOS): Um SO de tempo real não precisa ser necessariamente ultrarrápido; 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) Exemplos Exemplos: Soft-RTOS: suporte à gravação de CDs, ou à reprodução de músicas Hard-RTOS: controle de funcionamento de uma turbina de avião, ou de uma caldeira industrial

Histórico dos Sistemas Operacionais http://www.tecmundo.com.br/sistema-operacional/2031-ahistoria-dos-sistemas-operacionais-infografico-.htm

Histórico dos Sistemas Operacionais Década de 50: Computadores gigantes Tarefas realizadas por técnicos, os quais ditavam o que seria realizado através do próprio hardware Um funcionário era contratado especialmente para ativar e desativar chaves, as quais serviam para indicar se um componente devia ficar ligado ou desligado

Histórico dos Sistemas Operacionais 1969 UNIX Na década de 1960, uma equipe de desenvolvedores da AT&T Bell Labsresolveu trabalhar em um software mais objetivo e simplificado Inicialmente programado especificamente para um tipo de máquina, e em 1973 recodificado para a linguagem C.

Histórico dos Sistemas Operacionais 1981 -MS MS-DOS / IBM PC DOS Primórdios a Microsoft Foi o começo do que hoje é o Windows

Histórico dos Sistemas Operacionais 1984 -Mac OS Interface gráfica, gestos do mouse Começo da era dos computadores amigáveis Foi a base do sucesso da Apple

Histórico 1985 -Windows 1.0 Correndo atrás do prejuízo, a Microsoft lançou seu primeiro sistema com interface gráfica e suporte para múltiplas tarefas Rodava sobre o MS-DOS 1987 -Windows 2.0 Janelas podiam se sobrepor umas às outras e já existiam os recursos maximizar e minimizar

Histórico dos Sistemas Operacionais 1990 -Windows 3.0 Melhoria no suporte de hardware Compatível com adaptadores gráficos de 256 cores

Histórico dos Sistemas Operacionais 1991 Linux O Linux veio 22 anos depois do UNIX Foi um dos mais importantes da história, por trazer código livre e aberto Foi criado por Linus Torvalds Não é uma plataforma única. Desde o começo, Torvalds distribuiu o Kerneldo sistema de forma gratuita, garantindo que diversos outros sistemas pudessem ser desenvolvidos e oferecer novas experiências para os usuários

Histórico dos Sistemas Operacionais 1992 -Windows 3.1 Apresentava uma interface de rede mais bem desenvolvida Melhor suporte para a execução de arquivos multimídia e fontes TrueType Em apenas dois meses, a versão 3.1 vendeu 3 milhões de cópias Foi o sistema mais popular no Brasil na década de 1990

Histórico 2001 -Windows XP 2004 Ubuntu

Histórico 2011 OS X 10.9 Mavericks 2012 Windows 8 2014 Windows 8.1 2014 Ubuntu 14.04

Sistemas Operacionais para Celulares 2007 ios 2008 Android 2010 Windows Phone 2013 Ubuntu Touch 2013 Firefox OS

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Sistemas Operacionais no Mercado Fonte: Março/2014

Sistemas Operacionais no Mercado (Smartphones) Fonte: Março/2014