Introdução aos SOs      Cristiano Pires Martins11                                1
Introdução    — Sistema Computacional:       — Hardware:        —   Um ou mais processadores        —   Memória princi...
Função    — O Sistema Operacional gerencia todos os componentes;    — Oferece ao usuário uma interface mais simples com ...
O que é um SO?    — É uma máquina estendida       — Oculta os detalhes complicados que têm quer ser          executados ...
História dos Sistemas Operacionais    — Primeira geração 1945 – 1955      — Apenas um único grupo de pessoas era respons...
ENIAC66            6
História dos Sistemas Operacionais    — Primeira geração 1945 – 1955:      — Os SOs também não existiam;      — Cada us...
Válvulas e Cartões Perfurados88                                    8
História dos Sistemas Operacionais    — Segunda geração 1955 - 1965      — Desenvolvimento do transistor (meados dos ano...
Transistor1010                  10
História dos Sistemas Operacionais     — Segunda geração 1955 - 1965       — Gastava-se muito tempo para providenciar re...
História dos Sistemas Operacionais     Antigo sistema em lote      — traz os cartões para o 1401      — lê os cartões pa...
História dos Sistemas Operacionais (3)     — Estrutura de um job FMS típico – 2a.      geração1313                       ...
História dos Sistemas Operacionais     — Terceira geração 1965 – 1980        — No início de 60 existiam basicamente dois...
História dos Sistemas Operacionais      — Família de máquinas 360 foi a primeira a usar CIs;      — Tentaram construir u...
História dos Sistemas Operacionais     — Sistema de multiprogramação        — Três jobs na memória – 3a. geração1616    ...
História dos Sistemas Operacionais     — Terceira geração 1965 – 1980        — Multiprogramação é a divisão da memória e...
História dos Sistemas Operacionais     — Quarta geração 1980 – presente       — Desenvolvimento dos CIs em grande escala...
Processador       Número de transistores     Intel 8086               30.000     HP 9000                  450.000     Inte...
História dos Sistemas Operacionais     — Primeira geração 1945 - 1955       — Válvulas, painéis de programação     — Se...
O Zoológico de Sistemas Operacionais     Sumário dos tópicos     — Sistemas operacionais de computadores de        grande...
Sistemas operacionais de     computadores de grande porte     — Orientados para o processamento simultâneo de muito      ...
Sistemas operacionais de servidores     — Servem múltiplos usuários de uma vez em uma rede e        permite o compartilha...
Sistemas operacionais de     multiprocessadores     — Variações de SOs de Servidores com aspectos especiais de        com...
Sistemas operacionais de     computadores pessoais     — Boa interface ao usuário;     — Usados para processar textos, p...
Sistemas operacionais de tempo-real     — Tempo é um parâmetro fundamental. Existem prazos rígidos       para a execução ...
Sistemas operacionais embarcados     — Controlam pequenos aparelhos como PDAs (personal digital       assistant – pequeno...
Sistemas operacionais de cartões     inteligentes     — São os menores SOs;     — São dispositivos do tamanho de cartões...
Revisão sobre hardware de     computadores           Componentes de um computador pessoal simples— Processador (CPU) é cé...
Revisão sobre hardware de     computadores     (a) Pipeline de 3 estágios (b) Uma CPU superescalar3030                    ...
Revisão sobre hardware de     computadores                                    — Uma memória                              ...
Revisão sobre hardware de     computadores     — Passos para iniciar um dispositivo de E/S e obter uma interrupção     —...
Revisão sobre hardware de     computadores3334   Estrutura de um sistema Pentium grande                                   ...
Estrutura de Sistemas     Operacionais (1)           Modelo simples de estruturação3435             de um sistema monolíti...
Estrutura de Sistemas Operacionais (2)      Estrutura do sistema operacional THE3536                                      ...
Estrutura de Sistemas     Operacionais (3)            Estrutura do VM/370 com o CMS3637                                   ...
Estrutura de Sistemas     Operacionais (4)              O modelo cliente-servidor3738                                     ...
Estrutura de Sistemas     Operacionais (5)           O modelo cliente-servidor em um                sistema distribuído383...
Unidades Métricas               Os prefixos métricos3940     45                                      39
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  1. 1. Introdução aos SOs Cristiano Pires Martins11 1
  2. 2. Introdução — Sistema Computacional: — Hardware: — Um ou mais processadores — Memória principal; — Discos; — Impressoras; — Teclado; — Monitor; — Interface de rede; — Outros dispositivos de E/S. — Programas do Sistema; — Programas de Aplicação.22 2
  3. 3. Função — O Sistema Operacional gerencia todos os componentes; — Oferece ao usuário uma interface mais simples com o hardware;33 3
  4. 4. O que é um SO? — É uma máquina estendida — Oculta os detalhes complicados que têm quer ser executados — Apresenta ao usuário uma máquina virtual, mais fácil de usar ou programar — É um gerenciador de recurso — Cada programa tem um tempo com o recurso — Cada programa tem um espaço no recurso — Imagine se dois ou mais processos tentassem imprimir na mesma impressora ao mesmo tempo44 4
  5. 5. História dos Sistemas Operacionais — Primeira geração 1945 – 1955 — Apenas um único grupo de pessoas era responsável pelo projeto, construção, programação, operação e manutenção de cada máquina; — Toda programação era feita em código absoluto, muitas vezes através da fiação de painéis; — O conceito de LP ainda não existia;55 5
  6. 6. ENIAC66 6
  7. 7. História dos Sistemas Operacionais — Primeira geração 1945 – 1955: — Os SOs também não existiam; — Cada usuário tinha que reservar o tempo de uso da máquina. Programar os painéis e torcer para não queimar as válvulas; — Em 50 surgiram os cartões perfurados. Dispensaram a programação através de painéis.77 7
  8. 8. Válvulas e Cartões Perfurados88 8
  9. 9. História dos Sistemas Operacionais — Segunda geração 1955 - 1965 — Desenvolvimento do transistor (meados dos anos 50); — PCs mais confiáveis: Podiam ser comercializados; — Divisão dos setores de projeto, construção e operação; — Para rodar um job (programa): — Escrevia no papel; — Perfurava os cartões; — Entregava ao operador da máquina para que fosse processado; — Recebia o relatório no final do processamento.99 9
  10. 10. Transistor1010 10
  11. 11. História dos Sistemas Operacionais — Segunda geração 1955 - 1965 — Gastava-se muito tempo para providenciar recursos para o processamento; — Para melhorar desenvolveram o sistema batch (lote); — Passavam vários jobs para as fitas magnéticas;1111 11
  12. 12. História dos Sistemas Operacionais Antigo sistema em lote — traz os cartões para o 1401 — lê os cartões para a fita — coloca a fita no 7094 que executa o processamento — coloca a fita no 1401 que imprime a saída1212 12
  13. 13. História dos Sistemas Operacionais (3) — Estrutura de um job FMS típico – 2a. geração1313 13
  14. 14. História dos Sistemas Operacionais — Terceira geração 1965 – 1980 — No início de 60 existiam basicamente dois tipos de produtos incompatíveis: máquinas orientadas a palavra (IBM 7094) e máquinas orientadas a caractere (IBM 1401); — Isso gerava custos para os fabricantes. Porém a IBM resolveu isso através do 360;IBM 7094 IBM 14011414 14
  15. 15. História dos Sistemas Operacionais — Família de máquinas 360 foi a primeira a usar CIs; — Tentaram construir um SO para atender a toda a família 360, mas era muito complexo e quanto mais se corrigia, mais bugs aparecia; — A mais importante técnica criada e implantada na 3ª geração foi a multiprogramação;1515 15
  16. 16. História dos Sistemas Operacionais — Sistema de multiprogramação — Três jobs na memória – 3a. geração1616 16
  17. 17. História dos Sistemas Operacionais — Terceira geração 1965 – 1980 — Multiprogramação é a divisão da memória em diversas partes para alocar vários jobs; — Outra característica importante dos SOs da 3ª geração foi a capacidade de ler jobs de cartões direto para o disco. Desta forma, assim que um job terminasse, o SO carregaria um novo na parte livre da memória, vindo do disco. SPOOL; — Outra característica que surgiu nessa geração foi o timesharing (tempo compartilhado) onde cada usuário tinha um terminal on-line. — Os grandes processos era executados em background quando o processador estivesse ocioso.1717 17
  18. 18. História dos Sistemas Operacionais — Quarta geração 1980 – presente — Desenvolvimento dos CIs em grande escala (LSI e VLSI); — Grande diferença de preço (mais baixo); — Com a comercialização em massa surgiu a necessidade de softwares amigáveis para leigos; — Aparecimento de SOs para redes e SOs distribuídos;1818 18
  19. 19. Processador Número de transistores Intel 8086 30.000 HP 9000 450.000 Intel 80486 1.160.000 Motorolla 68040 1.200.000 NEC SX-4 4.000.000 I7 731.000.0001919 19
  20. 20. História dos Sistemas Operacionais — Primeira geração 1945 - 1955 — Válvulas, painéis de programação — Segunda geração 1955 - 1965 — Transistores, sistemas em lote — Terceira geração 1965 – 1980 — CIs e multiprogramação — Quarta geração 1980 – presente — Computadores pessoais2020 20
  21. 21. O Zoológico de Sistemas Operacionais Sumário dos tópicos — Sistemas operacionais de computadores de grande porte — Sistemas operacionais de servidores — Sistemas operacionais de multiprocessadores — Sistemas operacionais de computadores pessoais — Sistemas operacionais de tempo-real — Sistemas operacionais embarcados — Sistemas operacionais de cartões inteligentes2121 21
  22. 22. Sistemas operacionais de computadores de grande porte — Orientados para o processamento simultâneo de muito jobs; — Oferecem 3 tipos de serviços: — em lote (batch): não precisa de alguém interagindo (relatórios); — processamento de transações: grandes qtds de pequenas requisições (reservas de passagens); — tempo compartilhado: usuários remotos executando seus trabalhos simultaneamente.2222 22
  23. 23. Sistemas operacionais de servidores — Servem múltiplos usuários de uma vez em uma rede e permite o compartilhamento de recursos de hardware e software; — Impressão, web, arquivos.2323 23
  24. 24. Sistemas operacionais de multiprocessadores — Variações de SOs de Servidores com aspectos especiais de comunicação e conectividade; — Várias CPUs conectadas2424 24
  25. 25. Sistemas operacionais de computadores pessoais — Boa interface ao usuário; — Usados para processar textos, planilhas, acesso à internet.2525 25
  26. 26. Sistemas operacionais de tempo-real — Tempo é um parâmetro fundamental. Existem prazos rígidos para a execução de determinadas tarefas. — Sistema de tempo real crítico; — Sistema de tempo real não crítico; — Coletar dados sobre o processo de produção e usá-los para controlar algo;2626 26
  27. 27. Sistemas operacionais embarcados — Controlam pequenos aparelhos como PDAs (personal digital assistant – pequenos computadores), microondas, celulares, etc.2727 27
  28. 28. Sistemas operacionais de cartões inteligentes — São os menores SOs; — São dispositivos do tamanho de cartões de crédito que contém um chip de CPU. — Baixo consumo de energia e pouca memória, recursos limitados.2828 28
  29. 29. Revisão sobre hardware de computadores Componentes de um computador pessoal simples— Processador (CPU) é cérebro do computador;— Ele busca instruções na memória e as executa;2929— Existe um ciclo básico de execução de instrução; 29
  30. 30. Revisão sobre hardware de computadores (a) Pipeline de 3 estágios (b) Uma CPU superescalar3030 30
  31. 31. Revisão sobre hardware de computadores — Uma memória deveria ser muito rápida, além de uma grande capacidade e barata; — Por isso há a necessidade de vários tipos de Hierarquia de Memória memória.3131 31
  32. 32. Revisão sobre hardware de computadores — Passos para iniciar um dispositivo de E/S e obter uma interrupção — Todo controlador precisa de driver para funcionar3233 32
  33. 33. Revisão sobre hardware de computadores3334 Estrutura de um sistema Pentium grande 33
  34. 34. Estrutura de Sistemas Operacionais (1) Modelo simples de estruturação3435 de um sistema monolítico 40 34
  35. 35. Estrutura de Sistemas Operacionais (2) Estrutura do sistema operacional THE3536 41 35
  36. 36. Estrutura de Sistemas Operacionais (3) Estrutura do VM/370 com o CMS3637 42 36
  37. 37. Estrutura de Sistemas Operacionais (4) O modelo cliente-servidor3738 43 37
  38. 38. Estrutura de Sistemas Operacionais (5) O modelo cliente-servidor em um sistema distribuído3839 44 38
  39. 39. Unidades Métricas Os prefixos métricos3940 45 39

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