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MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O)
PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM
COMPUTAÇÃO
QUANDO FALAMOS EM
SISTEMA OPERACIONAL
PENSAMOS EM?
ALGUNS EXEMPLOS
Windows, Linux, MacOS.
PARA CELULAR
IOS, Android.
Agora pense !
PARA QUE SERVE O
S.O?
PORQUE USAR O
S.O?
PARA QUE SERVE O S.O?
Um Sistema Operacional é responsável pelo
controle do funcionamento do computador, é
ele quem inicializa o hardware do computador,
fornece rotinas básicas para controle de
dispositivos, fornece gerência, escalonamento
e interação de tarefas, mantém a integridade
de sistema, entre outras tarefas.
PORQUE USAR O S.O?
 Porque utilizar um sistema operacional
 – Gerenciamento de processos
 – Gerenciamento da memória
 – Gerenciamento de arquivos
 – Gerenciamento de periféricos e dispositivos de
entrada
 e saída
 – Ambiente de rede e distribuído
 – Segurança
GERENCIAMENTO DE PROCESSOS :
 O sistema operacional é responsável pelo ciclo de
 execução dos processos: carga, execução e
finalização
 Dividir o tempo de processamento entre os
processos ativos (escalonamento)
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 Como escalonar de um processo para o outro?
– Arquitetura de computadores!!!
 Prover a comunicação entre processos
– Estrutura de dados !!!
 Prover a sincronização entre processos
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GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA:
 O sistema operacional deve gerenciar a memória
disponível no computador
– Alocação da memória entre os diferentes processos
 Arquitetura de computadores
– Proteção da memória entre diferentes processos
 Arquitetura de computadores
 Memória virtual: utilizar a memória secundária para
aumentar a memória disponível.
– O que acontece quando um processo não está na
memória principal?
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armazenados na memória secundária?
 Algoritmos e arquitetura de computadores
GERENCIAMENTO DE ARQUIVOS:
 Como armazenar os arquivos de maneira eficiente?
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 Como acessar os arquivos de maneira eficiente?
– Métodos e algoritmos
 Como prover confiabilidade de armazenamento?
– Métodos e algoritmos
 Como prover um modelo comum para diferentes
tipos de armazenamento?
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GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS:
 • Diferentes tipos de periféricos
– Dispositivos de entrada
– Dispositivos de saída
– Dispositivos síncronos
• Monitor
– Dispositivos assíncronos
• Teclado
– Métodos de acesso:
• Polling: espera ativa
• Interrupção
SISTEMAS DE REDE E DISTRIBUÍDOS:
 Crescente aumento do número de serviços
remotos
– Concorrência
– Segurança
 Servidores de arquivos
 Servidores de impressão
 Servidores de autenticação
 Transparência
– Acesso e Concorrência – Localização
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– Mobilidade – Escalabilidade
SEGURANÇA:
 Autenticação de usuários
 Proteção e níveis de acesso
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acesso
 Criptografia
 Vírus e proteção do sistema operacional
EXERCÍCIOS
 1) PARA QUE SERVE UM SISTEMA
OPERACIONAL?
 2) PARA QUE USAMOS UM SITEMA
OPERACIONAL?
 3) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO
GERENCIAMENTO DE PROCESSO?
 4) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO
GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA?
 5) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO
GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS?
MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O)
PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM
COMPUTAÇÃO
TRABALHAREMOS COM:
 Definindo os sistemas operacionais
 Objetivos de um sistema operacional
 Breve histórico
 Tipos de sistemas operacionais
 Recursos e ambiente operacional
 Processos
 Escalonamento de Processos
 Gerenciamento de Memória
 Gerenciamento de I/O
DEFININDO OS SISTEMAS OPERACIONAIS
 Desde sua criação, os computadores sempre foram
sistemas de elevada sofisticação em relação ao
estágio tecnológico de suas épocas de
desenvolvimento.
 Ao longo dos últimos 50 anos evoluíram
incrivelmente e, embora tenham se tornado mais
comuns e acessíveis, sua popularização ainda
esconde sua tremenda complexidade interna.
 Neste sentido, os sistemas operacionais, em
termos de suas origens e desenvolvimento,
acompanharam a própria evolução dos
computadores.
DEITEL NOS TRAZ A SEGUINTE DEFINIÇÃO DE
SISTEMA OPERACIONAL:
 Vemos um sistema operacional como os
programas, implementados como software ou
firmware, que tornam o hardware utilizável. O
hardware oferece capacidade computacional bruta.
 Os sistemas operacionais disponibilizam
convenientemente tais capacidades aos usuários,
gerenciando cuidadosamente o hardware para que
se obtenha uma performance adequada. [DEI92, p.
3]
 Nesta definição surgem alguns novos termos
explicados a seguir. O hardware é o conjunto de
dispositivos elétricos, eletrônicos, ópticos e
eletromecânicos que compõe o computador, sendo
a máquina física propriamente dita.
 O hardware, aparentemente identificável pelos
dispositivos ou módulos que compõe um sistema
computacional, determina as capacidades deste
sistema. O software é o conjunto de todos os
programas de computador em operação num dado
computador.
 Já o firmware é representado por programas
especiais armazenados de forma permanente no
hardware do computador que permitem o
funcionamento elementar e a realização de
operações básicas em certos dispositivos do
computador, geralmente associadas a alguns
periféricos e a execução de outros programas
também especiais.
Em eletrônica e computação, firmware é o conjunto de
instruções operacionais programadas diretamente no
hardware de um equipamento eletrônico.
 Na Figura 1.1 podemos identificar o hardware como
sendo os dispositivos físicos, sua microprogramação e o
firmware existente neste computador.
 Como exemplos de dispositivos existentes num sistema
podemos citar os circuitos integrados de memória, as
unidades de disco flexível ou rígido e o processador do
sistema, sendo este último um dispositivo
microprogramado.
 O firmware geralmente vem acondicionado em circuitos
de memória não volátil (ROM, PROM ou EPROM) sendo
os programas ali gravados escritos geralmente em
linguagem de máquina e destinados a execução de
operações especiais tal como a auto-verificação inicial do
sistema (POST ou power on self test) e a carga do
sistema operacional a partir de algum dispositivo
adequado (bootstrap).
Figura 1.1: Hardware, software, firmware e o SO
 Por si só, o hardware do computador dificilmente
poderia ser utilizado diretamente e mesmo assim,
exigindo grande conhecimento e esforço para
 execução de tarefas muito simples.
 Neste nível, o computador somente é capaz de
entender programas diretamente escritos em
linguagem de máquina.
 Além disso, cada diferente tipo de computador
possui uma arquitetura interna distinta que pode se
utilizar de diferentes processadores que por sua
vez requisitarão diferentes linguagens de máquina,
tornando penosa e cansativa a tarefa dos
programadores.
 Desta forma, é adequada a existência de uma
camada intermediária entre o hardware e os
programas de aplicação que pudesse não apenas
oferecer um ambiente de programação mais
adequado mas também um ambiente de trabalho
mais simples, seguro e eficiente.
BREVE INTRODUÇÃO
 Apresentando os Sistemas Operacionais, alguns
conceitos importantes, um breve histórico de sua
evolução e uma classificação de seus tipos.
 Os processos computacionais, sua ocorrência e as
principais questões associadas ao seu controle.
 Falamos sobre o escalonamento de processos
enquanto
 O gerenciamento de memória.
 Finalmente o gerenciamento de dispositivos
periféricos.
OBJETIVOS DE UM SISTEMA OPERACIONAL
 Oferecer os recursos do sistema de forma
simples e transparente;
 Gerenciar a utilização dos recursos
existentes buscando seu uso eficiente em
termos do sistema;
 Garantir a integridade e a segurança dos
dados armazenados e processados no
sistema e também de seus recursos físicos.
HISTÓRIA DE ALGUNS DOS S.O. PARA
COMPUTADORES PESSOAIS:
 1965 – O “Project MAC” desenvolve o sistema
operacional Multics.
 1970 – O Unix é desenvolvido nos Bell Labs por
Dennis Ritchie e Kenneth Thomson.
 1980 – A IBM seleciona PC-DOS da Microsoft
como o sistema operacional para o IBM-PC.
 1984 – O Apple introduz o Macintosh como o
System 1.0 que seria chamada MacOS
eventualmente.
 1985 – A Microsoft desenvolve o Windows 1.0 que
dá características como MacOS para DOS (Mas o
Windows não é um sistema operacional com o
MacOS ainda, só é uma interface para DOS.) O
Linus Torvalds, um estudante finlandês, desenvolve
o Linux, uma versão da Unix para processadores
da Intel.
 1990 – A Microsoft introduz o Windows 3.0 que
intensifica o debate legal entre a Microsoft e a
Apple, em relação à semelhança do Windows com
o MacOS.
 1994 – A Microsoft introduz o Windows NT
desenvolvido para redes.
 1995 – Microsoft introduz o Windows 95,
previamente conhecido com ‘Chicago’.
 1998 – Microsoft introduz o Windows 98.
 2000 – Microsoft introduz o Windows 2000
combinando as características do Windows 98 e o
Windows NT.
 Os S.O.s atuais são o Windows Seven, Windows 8
e Linux.
PROCESSOS
O QUE É UM PROCESSO COMPUTACIONAL?
 Um processo computacional ou simplesmente
processo pode ser entendido como uma atividade
que ocorre em meio computacional, usualmente
possuindo um objetivo definido, tendo duração
finita e utilizando uma quantidade limitada de
recursos computacionais.

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S.o aula 1234

  • 1. MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O) PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM COMPUTAÇÃO
  • 2. QUANDO FALAMOS EM SISTEMA OPERACIONAL PENSAMOS EM?
  • 3. ALGUNS EXEMPLOS Windows, Linux, MacOS. PARA CELULAR IOS, Android.
  • 4. Agora pense ! PARA QUE SERVE O S.O? PORQUE USAR O S.O?
  • 5. PARA QUE SERVE O S.O? Um Sistema Operacional é responsável pelo controle do funcionamento do computador, é ele quem inicializa o hardware do computador, fornece rotinas básicas para controle de dispositivos, fornece gerência, escalonamento e interação de tarefas, mantém a integridade de sistema, entre outras tarefas.
  • 6. PORQUE USAR O S.O?  Porque utilizar um sistema operacional  – Gerenciamento de processos  – Gerenciamento da memória  – Gerenciamento de arquivos  – Gerenciamento de periféricos e dispositivos de entrada  e saída  – Ambiente de rede e distribuído  – Segurança
  • 7. GERENCIAMENTO DE PROCESSOS :  O sistema operacional é responsável pelo ciclo de  execução dos processos: carga, execução e finalização  Dividir o tempo de processamento entre os processos ativos (escalonamento) – Algoritmos!!!  Como escalonar de um processo para o outro? – Arquitetura de computadores!!!  Prover a comunicação entre processos – Estrutura de dados !!!  Prover a sincronização entre processos – Algoritmos e métodos!!!
  • 8. GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA:  O sistema operacional deve gerenciar a memória disponível no computador – Alocação da memória entre os diferentes processos  Arquitetura de computadores – Proteção da memória entre diferentes processos  Arquitetura de computadores  Memória virtual: utilizar a memória secundária para aumentar a memória disponível. – O que acontece quando um processo não está na memória principal? – Quais são os processos que serão temporariamente armazenados na memória secundária?  Algoritmos e arquitetura de computadores
  • 9. GERENCIAMENTO DE ARQUIVOS:  Como armazenar os arquivos de maneira eficiente? – Métodos e algoritmos  Como acessar os arquivos de maneira eficiente? – Métodos e algoritmos  Como prover confiabilidade de armazenamento? – Métodos e algoritmos  Como prover um modelo comum para diferentes tipos de armazenamento? – Discos rígidos, cartões de memória
  • 10. GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS:  • Diferentes tipos de periféricos – Dispositivos de entrada – Dispositivos de saída – Dispositivos síncronos • Monitor – Dispositivos assíncronos • Teclado – Métodos de acesso: • Polling: espera ativa • Interrupção
  • 11. SISTEMAS DE REDE E DISTRIBUÍDOS:  Crescente aumento do número de serviços remotos – Concorrência – Segurança  Servidores de arquivos  Servidores de impressão  Servidores de autenticação  Transparência – Acesso e Concorrência – Localização – Replicação – Falhas – Mobilidade – Escalabilidade
  • 12. SEGURANÇA:  Autenticação de usuários  Proteção e níveis de acesso – Diferentes usuários com diferentes níveis de acesso  Criptografia  Vírus e proteção do sistema operacional
  • 13. EXERCÍCIOS  1) PARA QUE SERVE UM SISTEMA OPERACIONAL?  2) PARA QUE USAMOS UM SITEMA OPERACIONAL?  3) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO GERENCIAMENTO DE PROCESSO?  4) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA?  5) O QUE O SISTEMA OPERACIONAL FAZ NO GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS?
  • 14. MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O) PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM COMPUTAÇÃO
  • 15. TRABALHAREMOS COM:  Definindo os sistemas operacionais  Objetivos de um sistema operacional  Breve histórico  Tipos de sistemas operacionais  Recursos e ambiente operacional  Processos  Escalonamento de Processos  Gerenciamento de Memória  Gerenciamento de I/O
  • 16. DEFININDO OS SISTEMAS OPERACIONAIS  Desde sua criação, os computadores sempre foram sistemas de elevada sofisticação em relação ao estágio tecnológico de suas épocas de desenvolvimento.  Ao longo dos últimos 50 anos evoluíram incrivelmente e, embora tenham se tornado mais comuns e acessíveis, sua popularização ainda esconde sua tremenda complexidade interna.  Neste sentido, os sistemas operacionais, em termos de suas origens e desenvolvimento, acompanharam a própria evolução dos computadores.
  • 17. DEITEL NOS TRAZ A SEGUINTE DEFINIÇÃO DE SISTEMA OPERACIONAL:  Vemos um sistema operacional como os programas, implementados como software ou firmware, que tornam o hardware utilizável. O hardware oferece capacidade computacional bruta.  Os sistemas operacionais disponibilizam convenientemente tais capacidades aos usuários, gerenciando cuidadosamente o hardware para que se obtenha uma performance adequada. [DEI92, p. 3]
  • 18.  Nesta definição surgem alguns novos termos explicados a seguir. O hardware é o conjunto de dispositivos elétricos, eletrônicos, ópticos e eletromecânicos que compõe o computador, sendo a máquina física propriamente dita.  O hardware, aparentemente identificável pelos dispositivos ou módulos que compõe um sistema computacional, determina as capacidades deste sistema. O software é o conjunto de todos os programas de computador em operação num dado computador.
  • 19.  Já o firmware é representado por programas especiais armazenados de forma permanente no hardware do computador que permitem o funcionamento elementar e a realização de operações básicas em certos dispositivos do computador, geralmente associadas a alguns periféricos e a execução de outros programas também especiais. Em eletrônica e computação, firmware é o conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico.
  • 20.  Na Figura 1.1 podemos identificar o hardware como sendo os dispositivos físicos, sua microprogramação e o firmware existente neste computador.  Como exemplos de dispositivos existentes num sistema podemos citar os circuitos integrados de memória, as unidades de disco flexível ou rígido e o processador do sistema, sendo este último um dispositivo microprogramado.  O firmware geralmente vem acondicionado em circuitos de memória não volátil (ROM, PROM ou EPROM) sendo os programas ali gravados escritos geralmente em linguagem de máquina e destinados a execução de operações especiais tal como a auto-verificação inicial do sistema (POST ou power on self test) e a carga do sistema operacional a partir de algum dispositivo adequado (bootstrap).
  • 21. Figura 1.1: Hardware, software, firmware e o SO
  • 22.  Por si só, o hardware do computador dificilmente poderia ser utilizado diretamente e mesmo assim, exigindo grande conhecimento e esforço para  execução de tarefas muito simples.  Neste nível, o computador somente é capaz de entender programas diretamente escritos em linguagem de máquina.  Além disso, cada diferente tipo de computador possui uma arquitetura interna distinta que pode se utilizar de diferentes processadores que por sua vez requisitarão diferentes linguagens de máquina, tornando penosa e cansativa a tarefa dos programadores.
  • 23.  Desta forma, é adequada a existência de uma camada intermediária entre o hardware e os programas de aplicação que pudesse não apenas oferecer um ambiente de programação mais adequado mas também um ambiente de trabalho mais simples, seguro e eficiente.
  • 24. BREVE INTRODUÇÃO  Apresentando os Sistemas Operacionais, alguns conceitos importantes, um breve histórico de sua evolução e uma classificação de seus tipos.  Os processos computacionais, sua ocorrência e as principais questões associadas ao seu controle.  Falamos sobre o escalonamento de processos enquanto  O gerenciamento de memória.  Finalmente o gerenciamento de dispositivos periféricos.
  • 25. OBJETIVOS DE UM SISTEMA OPERACIONAL  Oferecer os recursos do sistema de forma simples e transparente;  Gerenciar a utilização dos recursos existentes buscando seu uso eficiente em termos do sistema;  Garantir a integridade e a segurança dos dados armazenados e processados no sistema e também de seus recursos físicos.
  • 26. HISTÓRIA DE ALGUNS DOS S.O. PARA COMPUTADORES PESSOAIS:  1965 – O “Project MAC” desenvolve o sistema operacional Multics.  1970 – O Unix é desenvolvido nos Bell Labs por Dennis Ritchie e Kenneth Thomson.  1980 – A IBM seleciona PC-DOS da Microsoft como o sistema operacional para o IBM-PC.  1984 – O Apple introduz o Macintosh como o System 1.0 que seria chamada MacOS eventualmente.
  • 27.  1985 – A Microsoft desenvolve o Windows 1.0 que dá características como MacOS para DOS (Mas o Windows não é um sistema operacional com o MacOS ainda, só é uma interface para DOS.) O Linus Torvalds, um estudante finlandês, desenvolve o Linux, uma versão da Unix para processadores da Intel.  1990 – A Microsoft introduz o Windows 3.0 que intensifica o debate legal entre a Microsoft e a Apple, em relação à semelhança do Windows com o MacOS.  1994 – A Microsoft introduz o Windows NT desenvolvido para redes.
  • 28.  1995 – Microsoft introduz o Windows 95, previamente conhecido com ‘Chicago’.  1998 – Microsoft introduz o Windows 98.  2000 – Microsoft introduz o Windows 2000 combinando as características do Windows 98 e o Windows NT.  Os S.O.s atuais são o Windows Seven, Windows 8 e Linux.
  • 29. PROCESSOS O QUE É UM PROCESSO COMPUTACIONAL?  Um processo computacional ou simplesmente processo pode ser entendido como uma atividade que ocorre em meio computacional, usualmente possuindo um objetivo definido, tendo duração finita e utilizando uma quantidade limitada de recursos computacionais.