sistemas operacionais

1. SISTEMAS
OPE
R
ACIONAIS
Introdução a SistemasOperacionais

2. Plano de Aula
□ Introdução aosSistemasOperacionais
□ Fundamentação Teórica
□ E
volução Histórica
□ Características
□ Classificações
□ Exemplos

3. Introdução
□ Primeiros computadores
□ Programação complexa
■Exigia grande conhecimentodo hardware e de linguagem
de máquina
□ Solução:
□ SistemasOperacionais
■Encapsulamento das interfaces de Hw
■ Interação se tornoumaisfácil, confiável e eficiente.

4. □ Aplicações
□ Define o modo que o recursos do sistema serão
utilizados para resolver os problemas computacionais
dosusuários
■Compiladores, B.D., jogos, programas comerciais.
□ Usuários
□ Utilizadores do sistema computacional
■Pessoas, maquinas, outroscomputadores.
Componentesde umComputador

5. Componentesde umComputador
□ Hardware
□ R
ecursosbásicosde computação
■Trêssubsistemasbásicos:
■ Unidade Central de Processamento;
■ Memória principal;
■ Dispositivos de entrada e saída.

6. Componentesde umComputador

7. Introdução
□ R
epresentação da área de atuação do SO em
um sistema computacional.

8. Introdução
□ R
epresentação da área de atuação do SO em
um sistema computacional.

9. Introdução
□ R
epresentação da área de atuação do SO em
um sistema computacional.

10. Definições
□ O que é um Sistema Operacional?
□ Quais os objetivos de um Sistema Operacional?

11. □ O que é um Sistema Operacional?
□ Programa especial que atua de forma intermediaria entre
umusuário e oscomponentesde umcomputador.
□ Quais os objetivos de um SO?
□ Possibilitar o uso eficiente e controlado dosdiversos
componentesde hardware do computador.
□ Implementar políticas e estruturas de software de modo a
assegurar um melhor desempenho do sistema de
computação como umtodo.
Definições

12. Objetivosdo Sistema Operacional
□ Disponibilizar os recursos do sistema de forma simples
e transparente.
□ Gerenciar de forma eficiente a utilização dos recursos.
□ Garantir a integridade e a segurança dos dados
armazenados e processados no sistema, além dos seus
recursosfísicos.
□ Proporcionar uma interface adequada para os
usuáriosutilizaremosrecursosdo sistema.

13. □ Existem responsabilidades?
□ Transparência
■Simplificação
□ Gerência
■Compartilhamento
■Otimização
□ Encapsulamento
■E
sconder Detalhes
Definições

14. □ Segundo Francis Machado e Luiz Paulo Maia
“ O Sistema Operacional tem por objetivo funcionar como uma
interface entre o usuário e o computador,tornando sua
utilização maissimples, rápida e segura”.
Definições
□ Segundo Andrew STanenbaum
“ O Sistema Operacional realizambasicamente duasfunções
não relacionadas: fornecer aosprogramadores de aplicativos
(eaosprogramas aplicativos naturalmente) umconjuntode
recursosabstratos claros emvezde recursosconfusosde
Hardware e gerenciar essesrecursosde Hardware”.

15. □ Segundo Silberschatz, Galvin e Gagne
□ “... é um programa que atua como intermediário entre o
usuário e o hardware de umcomputador.”
□ “... deve propiciar um ambiente no qual o usuário possa
executar programas de forma conveniente e eficiente”.
Definições

16. SistemasOperacionais

17. Características desejadas
□ Concorrência
□ E
xistência de váriasatividadesocorrendo paralelamente.
□ E
x: execução simultânea de “jobs”, E
/ S paralela ao
processamento.
□ Compartilhamento
□ Uso coordenado e compartilhado de recursos de Hardware
e Software.
■Motivação: custo de equipamentos, reutilização de
programas,redução de redundâncias, etc.

18. □ Armazenamento de dados
□ Capacidade de armazenamento a longo prazo.
□ Não determinismo
□ Atendimento de eventosque podemocorrer de forma
imprevisível.
□ Eficiência
□ Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade da CPU e alta
taxa de processamento.
□ Confiabilidade
□ Pouca incidência de falhase exatidão dosdados
computados.
Características desejadas

19. □ Mantenabilidade
□ Facilidade de correção ou incorporação de novas
características.
□ Pequena dimensão
□ Simplicidade e baixa ocupação da memória.
Características desejadas

20. SistemasOperacionais

21. □ Núcleo
□ Responsávelpela gerência do processador, tratamento de
interrupções, comunicação e sincronização entre processos.
□ Gerenciador de Memória
□ R
esponsável pelo controle e alocação de memória
aos processosativos.
□ Gerenciador de E/S
□ Responsável pelo controle e execução de operações de E/S
e otimização do uso dosperiféricos.
□ R
esponsável pela interface conversacional como usuário.
Organização

22. □ Sistema de Arquivos
□ R
esponsável pelo acesso e integridade dosdados
residentes na memória secundária.
□ Processador de Comandos / Interface com o Usuário
□ R
esponsável pela interface conversacional como usuário.
Organização

23. SistemasOperacionais

24. E
volução Histórica
□ Dividido em 5 fases:
□ Fase Inicial ( Fase 0)
■ Computadoressão uma ciência experimental e exótica:
■ Não precisa de sistema operacional
□ 1ª FASE
■ AltosPreços
■ Computadores são caros; pessoas são baratas
□ 2ª FASE
■ Produtividade - Custo/Beneficio
■ Computadores são rápidos; pessoas são lentas; ambos são caros.

25. □ Dividido em 5 fases:
□ 3ª FASE
■ Produtividade - Custo/Beneficio
■ Computadores são baratos; pessoas são caras. Dar umcomputador para cada
pessoa.
□ 4ª FASE
■ Popularização
■ Computadores Pessoais (PCs) em todo o planeta.
E
volução Histórica

26. □ FaseInicial ( Fase 0)
■Computadores são uma ciência experimental e exótica:
■ Não precisa de sistema operacional
□ Programação através de "plugs“
□ Usuário presente todo o tempo e toda atividade é sequencial:
□ Conjuntos de cartões manualmente carregados para executar os programas
□ Primeiras bibliotecas, utilizadas por todos
□ O usuário é programador e operador da máquina ao mesmo tempo
□ Problema: muita espera!
□ Usuário tem que esperar pela máquina ...
□ Máquina tem que esperar pelo usuário ...
□ Todos têm que esperar pela leitora de cartões !
E
volução Histórica

27. □ 1ª FASE
■Altos Preços
■ Computadoressão caros; pessoassão baratas:
□ S.O surge com o objetivo básico de automatizar a preparação, carga e
execução de programas.
□ S.O Torna utilização do computador mais eficiente, desacoplando
as atividadesdaspessoasdasatividadesdo computador
□ Mais tarde: otimização do uso dos recursos de hardware pelos programas
□ S.O funciona como ummonitor batch, continuamente carregando umjob,
executando e continuando como próximo job. Seo programa falhasse, o
S.O salvava umacópia do conteúdode memória para o programador
depurar.
E
volução Histórica

28. □ Umsistema emlotes(batch) antigo:
(a) Os programadores levam os cartões para o 1401.
O 1401 grava oslotesde tarefasnasfitas.
O operador leva a fita de entrada para o 7094.
7094 executa o processamento.
O operador leva a fita de saída para o 1401.
1401 imprime assaídas
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
E
volução Histórica

29. □ 2ª FASE
■Produtividade - Custo/Beneficio
■ Computadores são rápidos; pessoas são lentas; ambos são caros.
□ "Timesharing" interativo: permitir que vários usuários utilizem a mesma
máquina simultaneamente
□ Umterminal para cada usuário
□ Manter os dados "on-line": utilização de sistemas de arquivos estruturados
□ Problema:
□ Como prover tempo de resposta razoável?
E
volução Histórica

30. E
volução Histórica
□ 3ª FASE
■Produtividade - Custo/Beneficio
■ Computadores são baratos; pessoas são caras.
■ Dar umcomputador para cada pessoa.
□ Workstation pessoal (SUN - Stanford University Network, Xerox Alto)
□ Apple II
□ IBM PC
□ MacIntosh

31. E
volução Histórica
□ 4ª FASE
■Popularização
■ Computadores Pessoais (PCs) em todo planeta
□ Redes possibilitam aparecimento de novas aplicações importantes
□ Problemas:
□ As pessoas ainda continuam esperando por computadores
□ Virus, worms, hackers...

32. E
volução Histórica

33. SistemasOperacionais

34. E
xemplosde SistemasOperacionais
MS-DOS (MicroSoft Disk Operating Systems)

35. Windows 1.01

36. Windows 2.03

37. Windows 3.0

38. Windows 3.1

39. WindowsNT3.1 (New Technology)

40. Windows 95

41. Windows 98

42. Windows 2000

43. WindowsXP(eXPerience)

44. Windows Vista

45. Windows 7

46. Linux - Distribuições

47. Mac OSe Mac OSX
✓Mac OS - 1984
✓Mac OS X - 2001
✓Mac OS Snow - 2010

48. SistemasOperacionais

49. SistemasOperacionais
Computação de Alto
Desempenho
Video Sobre Demanda
(VoD)
Redes P2P
Computação
Heterogenea
Cloud Computing
GRID
COMPUTING
Tolerancia a Falhas
Algoritmos
Distribuidos
Sistemas
Computacionais
GPU