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MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O)
PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM
COMPUTAÇÃO
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.
TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS
 Identificamos através da história dos
sistemas operacionais alguns tipos de
sistemas operacionais, os quais são
comparados segundo alguns aspectos
considerados importantes como pode ser
visto na Tabela 1.1.
TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS
 A interatividade é o aspecto que considera se o
usuário utiliza diretamente o sistema
computacional, podendo receber as respostas
deste, sem intermediação e dentro de intervalos de
tempo razoáveis.
 O tempo de reação (reaction time) também é outra
medida de interatividade a qual considera o tempo
decorrido entre a solicitação de uma ação e seu
efetivo processamento.
 O tempo de resposta (response time) é, desta
forma, uma medida de interatividade, que
representa o intervalo de tempo decorrido entre um
pedido ou solicitação de processamento (por
exemplos, a entrada de um comando ou execução
de um programa) e a resposta produzida pelo
sistema (realização das operações solicitadas ou
finalização do programa após sua execução
completa).
 Já a produtividade (throughput) é uma medida de
trabalho relativa do sistema, expressa usualmente
em tarefas completas por unidade de tempo, ou
seja, é uma medida que relaciona o trabalho
efetivamente produzido e o tempo utilizado para
realização deste trabalho. Unidades possíveis do
throughput são: programas por hora, tarefas por
hora, jobs por dia etc.
 Throughput = taxa de transferência
 Jobs = emprego
RECURSOS E AMBIENTE OPERACIONAL
 O hardware do computador, ou seja, sua parte
física, determina suas capacidades brutas, isto é,
seus verdadeiros limites. Todos os elementos
funcionais do computador são considerados
recursos do sistema computacional e são,
geralmente, representados pelos dispositivos que o
compõe e que podem ser utilizados pelos usuários,
ou seja:
 monitores de vídeo, teclado, mouse, mesas
digitalizadoras, portas de comunicação serial e
paralela, placas de rede ou comunicação,
impressoras, scanners, unidades de disco flexível
ou rígido, unidades de fita, unidades
leitoras/gravadoras de CD, DVDs etc.
 O sistema operacional está sobre o hardware e
firmware pois deles depende para sua própria
execução. Ao mesmo tempo é uma camada
envoltória pois pretende oferecer os recursos do
computador ao usuário do sistema minimizando os
aspectos de como são tais dispositivos ou como
serão feitas as operações que os utilizam.
 Desta forma o sistema operacional, através de sua
interface, define uma nova máquina que é a
combinação de um certo hardware com este
sistema operacional.
 O conjunto de hardware e sistema operacional,
usualmente chamado de plataforma ou ambiente
operacional, é aparentemente capaz de realizar tarefas
de um modo específico ditado pela própria interface.
 Note que o ambiente Operacional é distinto do
hardware, pois o hardware do computador, por si só,
não é capaz de copiar um determinado arquivo de uma
unidade de disco rígido para uma unidade de disquete.
 Para realizar esta cópia, uma série procedimentos
devem ser executados, indo desde o acionamento das
unidades utilizadas, passando pela localização das
partes do arquivo origem e das áreas disponíveis no
disquete de destino, até a transferência efetiva dos
dados.
EXERCÍCIOS
 1 ) Fale sobre os objetivos de um sistema
operacional .
 2) Qual foi o ano em que surge o Sistema
Operacional Linux? E quem foi seu Criador?
 3) Quais são os 3 Sistemas Operacionais mais
conhecidos?
 4) O que é um processo computacional?
 5) Identificamos através da história dos sistemas
operacionais alguns tipos de sistemas
operacionais, os quais são comparados segundo
alguns aspectos considerados importantes como
pode ser
MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O)
PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM
COMPUTAÇÃO
PROCESSOS
 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.
 Esta definição traz algumas implicações:
PROCESSOS
 Apenas as atividades que acontecem num
sistema computacional são compreendidas
como sendo processos computacionais.
 Outro ponto importante é a duração finita,
pois isto implica que um processo
computacional, por mais rápido ou curto
que possa ser tem sempre uma duração
maior que zero, ou seja, não existem
processos instantâneos.
PROCESSOS
 Além disso, um processo utiliza ao menos
um dos recursos computacionais existentes
para caracterizar seu estado.
 Simplificando, podemos entender um
processo como um programa em execução,
o que envolve o código do programa, os
dados em uso, os registradores do
processador, sua pilha (stack) e o contador
de programa além de outras informações
relacionadas a sua execução.
PROCESSOS
 Desta forma, temos que a impressão de um
documento é um processo computacional assim
como a cópia de um arquivo, a compilação de um
programa ou a execução de uma rotina qualquer.
Todas as atividades, manuais ou automáticas, que
ocorrem dentro de um computador podem ser
descritas como processos computacionais.
 Atualmente quase todos os computadores são
capazes de realizar diversas tarefas ao mesmo
tempo, onde cada uma destas tarefas pode
representar um ou mesmo mais processos.
PROCESSOS
 Para funcionarem desta forma tais computadores
são multiprogramados, ou seja, o processador é
chaveado de processo em processo, em pequenos
intervalos de tempo, isto é, o processador executa
um programa durante um pequeno intervalo de
tempo, para depois executar outro programa por
outro pequeno intervalo de tempo e assim
sucessivamente.
 Num instante de tempo qualquer, o processador
estará executando apenas um dado programa, mas
durante um intervalo de tempo maior ele poderá ter
executado trechos de muitos programas criando a
ilusão de paralelismo.
 Este comportamento é, algumas vezes, chamado
de paralelismo virtual ou pseudoparalelismo. Em
computadores com dois ou mais processadores é
possível a existência de paralelismo verdadeiro
pois cada processador pode executar um processo
independentemente.
 A administração de vários diferentes programas em
execução concomitante é o que permite o
funcionamento eficiente dos computadores
modernos, ao mesmo tempo conferindo-lhe
complexa organização e estrutura pois tal
administração não é simples e requer a
consideração de muitos fatores e situações
diferentes, mesmo que improváveis.
PROCESSOS
PROCESSOS
 O termo processo (process) é muitas vezes
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  • 1. MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O) PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM COMPUTAÇÃO
  • 2. 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.
  • 3. 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.
  • 4. 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.
  • 5.  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.
  • 6.  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.
  • 7. 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.
  • 8. TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS  Identificamos através da história dos sistemas operacionais alguns tipos de sistemas operacionais, os quais são comparados segundo alguns aspectos considerados importantes como pode ser visto na Tabela 1.1.
  • 9. TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS
  • 10.  A interatividade é o aspecto que considera se o usuário utiliza diretamente o sistema computacional, podendo receber as respostas deste, sem intermediação e dentro de intervalos de tempo razoáveis.  O tempo de reação (reaction time) também é outra medida de interatividade a qual considera o tempo decorrido entre a solicitação de uma ação e seu efetivo processamento.
  • 11.  O tempo de resposta (response time) é, desta forma, uma medida de interatividade, que representa o intervalo de tempo decorrido entre um pedido ou solicitação de processamento (por exemplos, a entrada de um comando ou execução de um programa) e a resposta produzida pelo sistema (realização das operações solicitadas ou finalização do programa após sua execução completa).
  • 12.  Já a produtividade (throughput) é uma medida de trabalho relativa do sistema, expressa usualmente em tarefas completas por unidade de tempo, ou seja, é uma medida que relaciona o trabalho efetivamente produzido e o tempo utilizado para realização deste trabalho. Unidades possíveis do throughput são: programas por hora, tarefas por hora, jobs por dia etc.  Throughput = taxa de transferência  Jobs = emprego
  • 13. RECURSOS E AMBIENTE OPERACIONAL  O hardware do computador, ou seja, sua parte física, determina suas capacidades brutas, isto é, seus verdadeiros limites. Todos os elementos funcionais do computador são considerados recursos do sistema computacional e são, geralmente, representados pelos dispositivos que o compõe e que podem ser utilizados pelos usuários, ou seja:  monitores de vídeo, teclado, mouse, mesas digitalizadoras, portas de comunicação serial e paralela, placas de rede ou comunicação, impressoras, scanners, unidades de disco flexível ou rígido, unidades de fita, unidades leitoras/gravadoras de CD, DVDs etc.
  • 14.  O sistema operacional está sobre o hardware e firmware pois deles depende para sua própria execução. Ao mesmo tempo é uma camada envoltória pois pretende oferecer os recursos do computador ao usuário do sistema minimizando os aspectos de como são tais dispositivos ou como serão feitas as operações que os utilizam.  Desta forma o sistema operacional, através de sua interface, define uma nova máquina que é a combinação de um certo hardware com este sistema operacional.
  • 15.  O conjunto de hardware e sistema operacional, usualmente chamado de plataforma ou ambiente operacional, é aparentemente capaz de realizar tarefas de um modo específico ditado pela própria interface.  Note que o ambiente Operacional é distinto do hardware, pois o hardware do computador, por si só, não é capaz de copiar um determinado arquivo de uma unidade de disco rígido para uma unidade de disquete.  Para realizar esta cópia, uma série procedimentos devem ser executados, indo desde o acionamento das unidades utilizadas, passando pela localização das partes do arquivo origem e das áreas disponíveis no disquete de destino, até a transferência efetiva dos dados.
  • 16. EXERCÍCIOS  1 ) Fale sobre os objetivos de um sistema operacional .  2) Qual foi o ano em que surge o Sistema Operacional Linux? E quem foi seu Criador?  3) Quais são os 3 Sistemas Operacionais mais conhecidos?  4) O que é um processo computacional?  5) Identificamos através da história dos sistemas operacionais alguns tipos de sistemas operacionais, os quais são comparados segundo alguns aspectos considerados importantes como pode ser
  • 17. MATÉRIA: SISTEMA OPERACIONAL (S.O) PROFESSOR: ARMANDO RIVAROLA, LICENCIADO EM COMPUTAÇÃO
  • 18. PROCESSOS  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.  Esta definição traz algumas implicações:
  • 19. PROCESSOS  Apenas as atividades que acontecem num sistema computacional são compreendidas como sendo processos computacionais.  Outro ponto importante é a duração finita, pois isto implica que um processo computacional, por mais rápido ou curto que possa ser tem sempre uma duração maior que zero, ou seja, não existem processos instantâneos.
  • 20. PROCESSOS  Além disso, um processo utiliza ao menos um dos recursos computacionais existentes para caracterizar seu estado.  Simplificando, podemos entender um processo como um programa em execução, o que envolve o código do programa, os dados em uso, os registradores do processador, sua pilha (stack) e o contador de programa além de outras informações relacionadas a sua execução.
  • 21. PROCESSOS  Desta forma, temos que a impressão de um documento é um processo computacional assim como a cópia de um arquivo, a compilação de um programa ou a execução de uma rotina qualquer. Todas as atividades, manuais ou automáticas, que ocorrem dentro de um computador podem ser descritas como processos computacionais.  Atualmente quase todos os computadores são capazes de realizar diversas tarefas ao mesmo tempo, onde cada uma destas tarefas pode representar um ou mesmo mais processos.
  • 22. PROCESSOS  Para funcionarem desta forma tais computadores são multiprogramados, ou seja, o processador é chaveado de processo em processo, em pequenos intervalos de tempo, isto é, o processador executa um programa durante um pequeno intervalo de tempo, para depois executar outro programa por outro pequeno intervalo de tempo e assim sucessivamente.  Num instante de tempo qualquer, o processador estará executando apenas um dado programa, mas durante um intervalo de tempo maior ele poderá ter executado trechos de muitos programas criando a ilusão de paralelismo.
  • 23.  Este comportamento é, algumas vezes, chamado de paralelismo virtual ou pseudoparalelismo. Em computadores com dois ou mais processadores é possível a existência de paralelismo verdadeiro pois cada processador pode executar um processo independentemente.  A administração de vários diferentes programas em execução concomitante é o que permite o funcionamento eficiente dos computadores modernos, ao mesmo tempo conferindo-lhe complexa organização e estrutura pois tal administração não é simples e requer a consideração de muitos fatores e situações diferentes, mesmo que improváveis. PROCESSOS
  • 24. PROCESSOS  O termo processo (process) é muitas vezes substituído pelo termo tarefa (task ) e pode assumir um dos seguintes significados: • um programa em execução; • uma atividade assíncrona; • o espírito ativo de um procedimento; • uma entidade que pode utilizar um processador ou, • uma unidade que pode ser despachada para execução.