2. Introdução
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Recursos dos Sistemas Operacionais
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
3. Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
Este é o cara que controla tudo o que fazemos em um
sistema computacional, como um desktop, notebook,
tablete, smartphone ou qualquer outro dispositivo.
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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4. Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
Sistema Operacional
É um conjunto de programas que controlam varias
partes do computador, processador, memória,
discos e etc.
Ou em outras palavras é a INTERFACE ENTRE O
USUÁRIO (Software) E A MÁQUINA (Hardware).
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5. Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
O que o Sistema Operacional faz?
Sua principal função é gerenciar o que o usuário solicita,
seja para acessar a internet ou carregar algum programa.
Controlar a quantidade de memória disponível para as
solicitações do usuário, verificar espaço em disco entre
outras coisas, em suma, sua função é de gerenciar os
recursos básicos do sistemas.
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6. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um sistema computacional
Um sistema computacional é formado de vários
componentes físicos e lógicos.
Físicos temos, o processador, a memória, placa mãe etc.
Lógico temos os componentes em camadas do sistema
operacional.
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7. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Sistema
Bancário
Compiladores
Reserva de
Passagens
Browser
Editores
Interpretador de
comandos
Sistema Operacional
Linguagem de Máquina
Microarquitetura
Hardware
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Aplicações
Programas do
Sistema
Hardware
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8. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Como é formado um sistema computacional
Hardware
Linguagem de
Máquina
Microarquitetura
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Dispositivos
Físicos
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9. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a linguagem de máquina
É uma linguagem na forma binária em que a CPU entende,
lembrando que um Zero representa uma voltagem zero ou
praticamente nula, sem sinal e quando for Hum, tem 5 volts no
circuito.
Normalmente para o programador é representado por uma
notação em Hexadecimal.
A linguagem que trata desta programação é conhecida como
linguagem de montagem. A mais conhecida é o Assembly.
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10. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a linguagem de máquina
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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11. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquitetura
É a forma na qual as diversas partes da CPU se agrupa ou seja se
agrupa em unidades funcionais chamadas de CORE (Coração em
Italiano).
Cada core tem umas unidades funcionais, das quais podemos
destacar a ULA, Regristradores, UC, OpCode e etc...
Simplificando, é a forma na qual se implementa um conjunto
de instruções em um processador – Chamado de ISA (Instruction
Set Architecture).
Ex.: CISC, RISC, MIPS, IA32, IA64...
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12. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquitetura
Intel Core i7 – 2600K
Microarquitetura: Sandy
Bridge
Arquitetura de Fabricação:
32nm (0,032 μm)
Tam. Die = 216mm²
Transistores = 995 Milhões
Soquete = LGA 1366
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13. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquitetura
Unidade de medida do processo de fabricação da CPU hoje em dia é dada
em nanômetros.
1 mm = 1000 μm
1 μm = 1000 nm
1 nm = 1000 pm
1 mm
=0,001 μm
1000
1μm
=0,001 nm
1000
32 nm =
0,032 μm
0,032 μm = 0,000032mm
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14. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que são os dispositivos físicos
Dispositivos controlados pelo S.O.
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15. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Como é formado um sistema computacional
Software
Sistema Operacional
Editores
Compiladores
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Interpretador
de comandos
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16. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
O nome "compilador" é usado
principalmente para os programas
que traduzem o código fonte de
uma linguagem de
programação de alto-nível para
uma linguagem de
programação de baixonível (por
exemplo, Assembly ou linguage
m de máquina)
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17. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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18. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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19. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um editor
Programa usado para
manipular arquivos em
binário e em Hexadecimal.
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20. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um editor
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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21. Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um interpretador de comandos
Ambiente em linha de
comando, representado por
um “Prompt” de comando,
onde ele fica aguardando os
comandos a serem inseridos
pelo usuário, para serem
recebidos, interpretados e
executados.
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22. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Charles Babbage (1791 – 1871)
Matemático Inglês que projetou o
primeiro computador totalmente
mecânico. Foi chamada de Máquina
Analítica.
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23. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Adda Lovelace (1815 – 1852)
Matemática e escritora, entrou para a
História por criar o primeiro algoritmo
para ser processado pela Máquina
Analítica de BaBBage.
Existe uma linguagem de programação
chamada ADDA em sua Homenagem.
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24. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
1ª Geração (1945 - 1955)
Válvulas e Painéis de
programação
Arquitetura de John Von
Neuman
Projeto ENIAC
Matemáticos, engenheiros,
físicos, todos projetavam,
programavam e operavam.
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25. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
Transistores
Sistemas Batch (Lote)
Conceito de Job (Trabalho)
Uso de um “Computador”
para executar cada tarefa.
Modelos da IBM.
O IBM 7090. Curiosidade: o segundo à esquerda é o
Smith DeFrance, director do NASA Ames Research
Center
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26. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
a)
b)
c)
Traz os cartões para ser lidos no 1401
Converte os dados do cartão para a fita
Leva a fita para ser processada no 7094
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d)
e)
f)
A fita é processado no 7094
Leva a segunda fita para o 1401
Imprime a saída no 1401
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27. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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28. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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29. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
3ª Geração (1965 - 1980)
Circuitos Integrados
Multiprogramação: Particionar a memória
para aproveitar o I/O e os Jobs
Spooling: Simultaneous Peripheral Operational
Online – Transferir os Jobs dos cartões para a
memória
Timesharing
Projeto Multics (Mit, Bell labs, GE)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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30. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
3ª Geração (1965 - 1980)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
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31. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
4ª Geração (1980 até hoje)
Computadores Pessoais
Sistema Operacional CP/M (Control Program
for Microcomputers)
Computadores com CPUs Z80, i8080, Digital
Researsh...
1980 IBM lança o primeiro IBM PC
A Microsoft licecia o MsDOS para a IBM
Jobs e Wozniac fundam a Apple Computers
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32. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
5ª Geração ( 2004até hoje)
Internet de alta velocidade
Web 2.0 (Redes sociais, wikis, fóruns...
Web 3.0 (Web semântica...
Middleware – programa que converge uma ou
varias bases de dados em um só
Cloud Computers – Serviços web,
Tablets, Smartphones...
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33. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
CP/M – shel - 1980
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
MsDOS – shel - 1981
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34. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Apple DOS– shel - 1975
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Apple System 1.0 - Gui - 1984
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35. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Apple System 6 – gui - 1986
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Apple Mac OS 8.0 - Gui - 1997
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36. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Mac OS 10 – Cheetah – Set/2001
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Mac OS 10.8 – Mountain Lion - Jun/ 2011
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37. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 1.0 – Nov/1985
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Caixa com disquetes do
Windows – Nov/1985
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38. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 3.1 – 1992
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows NT – Jul/1993
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39. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 95 – Ago/1995
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows NT Server – Jul/1996
39
40. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
CD Windows 95osr2 - 1997
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Windows 98 – Jun/1998
40
41. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 98se – Mai/1999
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows Me – Set/2000
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42. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows XP – Out/2001
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows 98se – Mai/1999
42
43. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows Vista – Nov/2006(RTM)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows Vista – Jan/2007(RC)
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44. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 7 – Out/2009(RTM)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Windows 8 – Out/2012
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45. Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows Server 2012 R2 – Out/2013
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46. Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Processos
É um recurso onde o S.O. controla, visualiza, libera, cria e mata os processos.
Um processo é um programa em execução em memória, onde este programa pode
esta todo ou somente em partes rodando em memória.
O escalonador de processo é quem faz este papel.
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47. Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Memória
Praticamente igual ao escalonador de processos, só que agora com memória.
Responsável por alocar os processos, controlar o uso e tamanho.
SISTEMA OPERACIONAL
3KB
Programa A (2KB)
Livre 1KB
Programa B (2KB)
5KB
Livre 3KB
Programa C (2KB)
5KB
Livre 3KB
MEMÓRIA PRINCIPAL
Fig. 3.0 - Fragmentação da memória principal.
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48. Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Entrada e Saída
Controla todas as portas de entrada e saída do computador, tanto as portas lógicas
como as portas físicas
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49. Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Máquina Vitual – Hyper-V
Gerencia toda a infra-estrutura de
hardware e software para emular
uma máquina completa, e controla
o Host e o Guest total o parcial.
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50. Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
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