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Sistemas Operacionais




              Por: Henrique Quirino Silva
O que é um sistema operacional?


       Um sistema operacional consiste de um
ou um conjunto de programas que compõem o
sistema básico do computador, cuja finalidade é
a de executar os programas aplicativos e de
servir de “mediador” (interface) entre o
computador e seus usuários.
Um sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais




 Conveniência – Tornar o uso do computador
  mais conveniente (fácil).
 Eficiência – Tornar eficiente (seguro e justo) o
  uso e o compartilhamento dos recursos
  existentes.
 Evolução – Possibilitar o constante
  aprimoramento e o desenvolvimento de
  novas funcionalidades.
Em outras palavras...




O sistema operacional pode ser visto como a primeira
camada de software acima do hardware do computador
que se encarrega de suportar e servir de interface entre
este e os demais programas aplicativos e utilitários.
(figura 1)
Figura 1 – Visão do sistema operacional em camadas.




                              Aplicativos

                               Utilitários

                          Sistema Operacional

                               Hardware
Funções que um sistema operacional deve desempenhar:

 Permitir que os programas armazenem e obtenham
  informações;
 Isolar os programas dos detalhes específicos de
  hardware;
 Controlar o fluxo de dados entre os componentes de
  um computador;
 Permitir que os programas sejam executados sem a
  interferência de outros programas;
 Permitir que os programas independentes cooperem
  periodicamente e compartilhem informações;
 Responder aos erros ou a solicitações dos usuários;
 Impor um escalonamento (prioridade) entre
  programas que solicitam recursos;
 Facilitar o acesso aos recursos do sistema.
Concluindo sistema operacional




O sistema operacional, então, serve de interface
entre o usuário e os recursos disponíveis no
sistema, tornando esta comunicação
transparente e permitindo ao usuário uma
utilização mais eficiente e com menores chances
de erros. (figura 2)
Figura 2 – Detalhamento da visão do sistema
            operacional e sua função.

                                           usuários

                          Sistemas
Analistas                                  Usuários
                          Programas
Programadores                              regulares
                          Aplicativos




                Sistema operacional

                                          hardware


 Processador
                            Memória
Para fixação – Exercício 1


O sistema operacional deve atender a 3 objetivos
principais. Relacione abaixo:
   1 - Conveniência
   2 - Eficiência
   3 - Evolução

(2) tornar seguro e justo o uso e o compartilhamento
   dos recursos existentes;
(3) possibilitar o constante aprimoramento e o
   desenvolvimento de novas funcionalidades;
(1) tornar o uso do computador mais fácil;
Tipos de
Sistemas Operacionais
Objetivo




Conhecer os tipos de sistemas operacionais, as
particularidades de cada um e as diferenças
entre eles.
Tipos de sistemas operacionais




                      Tipos de SO




    Sistemas            Sistemas       Sistemas com
Monoprogramáveis   Multiprogramáveis     Múltiplos
  / Monotarefa       / Multitarefa     Processadores
Sistemas Monoprogramáveis (ou monotarefa)




• Se caracterizam pela execução de uma única tarefa
  (processo) por vez, sendo que todos os recursos
  (processador, memória, periféricos) ficam
  exclusivamente a ela dedicados. Figura VI.2
• Exemplo deste SO é o MS-DOS.
Execução de 3 tarefas em um sistema
                monoprogramável



Programa
               CPU ociosa

    C


    B


    A


                                          Tempo
Sistemas Multiprogramáveis (multitarefa)
• Se caracterizam por permitir que vários programas
  (tarefas) residam simultaneamente na memória e
  concorra pelo uso dos recursos disponíveis (apenas um
  programa detém, num determinado instante, o controle
  da CPU). São mais complexos e eficientes que os
  sistemas monoprogramáveis.
• Nestes sistemas, enquanto uma tarefa aguarda a
  ocorrência de um evento externo a CPU, esta pode
  atender outra tarefa qualquer, que esteja em condições
  de ser executada. O sistema operacional se encarrega
  de gerenciar o acesso concorrentes das diversas tarefas
  aos diversos recursos, de forma ordenada e protegida.
  Figura VI.3
• Exemplo de SO multitarefa é o Windows, Linux, etc.
Execução de 3 tarefas em um sistema
                 multiprogramável



Programa


    C


    B


    A


                                        Tempo
Classificação do SO quanto ao número de usuários



• Nos sistemas monoprogramáveis, apenas um único
  usuário pode interagir com o sistema, enquanto nos
  multiprogramáveis é permitido que mais de um
  usuário o utilize.
• A partir do número de usuários que interagem com o
  sistema, podemos classificar os sistemas
  multiprogramáveis como monousuário e
  multiusuário.
Sistemas x Usuários




                       Sistemas x Usuários
                            Um usuário       Dois ou mais usuários
Monoprogramação /
                           Monousuário               N/A
   Monotarefa
Multiprogramação /
                           Monousuário          Multiusuário
    Multitarefa
Quais são os tipos de sistemas operacionais?




Existem 4 tipos básicos de sistemas
operacionais. Eles são divididos em
grupos relacionados com o tipo de
computador que controlam e o tipo de
aplicativos que suportam. Estas são
as categorias mais abrangentes:
Sistema operacional de tempo real
• (RTOS - Real-time operating system). É utilizado para
  controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas
  industriais.
• Geralmente um RTOS não tem uma interface para o
  usuário muito simples e não é destinado para o usuário
  final, desde que o sistema é entregue como uma "caixa
  selada".
• A função do RTOS é gerenciar os recursos do computador
  para que uma operação específica seja sempre
  executada durante um mesmo período de tempo. Numa
  máquina complexa, se uma parte se move mais
  rapidamente só porque existem recursos de sistema
  disponíveis, isto pode ser tão catastrófico quanto se uma
  parte não conseguisse se mover porque o sistema está
  ocupado.
• Nos sistemas de tempo real um programa detém o
  processador o tempo que for necessário ou até que
  apareça outro usuário de maior prioridade para o
  sistema.
Monousuário, Monotarefa

Este sistema operacional foi criado para que um
único usuário possa fazer uma coisa por vez. O
Palm OS dos computadores Palm é um bom
exemplo de um moderno sistema operacional
monousuário e monotarefa. O MS-DOS também
se encaixa neste perfil de sistema operacional.




                                 MS-DOS
      PalmOS
Monousuário, Multitarefa

• Este tipo de sistema operacional é o mais
  utilizado em computadores de mesa e
  laptops.
• As plataformas Microsoft Windows, Linux e
  Apple MacOS são exemplos de sistemas
  operacionais que permitem que um único
  usuário utilize diversos programas ao
  mesmo tempo.
• Por exemplo, é perfeitamente possível
  para um usuário de Windows escrever
  uma nota em um processador de texto ao
  mesmo tempo em que faz download de
  um arquivo da Internet e imprime um e-
  mail.
Exemplos Monousuário, Multitarefa




         Microsoft Windows 7
Exemplos Monousuário, Multitarefa




            Linux Ubuntu
Exemplos Monousuário, Multitarefa




            Mac Osx Lion
Multiusuário

• Um sistema operacional multiusuário permite
  que diversos usuários utilizem simultaneamente
  os recursos do computador. O sistema
  operacional deve se certificar de que as
  solicitações   de  vários    usuários    estejam
  balanceadas. Cada um dos programas utilizados
  deve dispor de recursos suficientes e separados,
  de forma que o problema de um usuário não
  afete toda a comunidade de usuários.
• Unix, VMS (Virtual Memory System) e sistemas
  operacionais mainframe como o MVS (Multiple
  Virtual Storage que é um sistema operacional
  usado no IBM System/370 e IBM System/390)
  são    exemplos   de  sistemas  operacionais
  multiusuário.
É importante...

• Diferenciar  os    sistemas    operacionais
  multiusuário  dos   sistemas   operacionais
  monousuário que suportam rede.
• O Windows Server e o Novell Open Enterprise
  Server podem suportar centenas ou milhares
  de usuários em rede, mas os sistemas
  operacionais em si não são sistemas
  multiusuário de verdade. O administrador
  do sistema é o único "usuário" do Windows
  Server ou do Novell Open Enterprise Server.
• O suporte à rede e todos os usuários remotos
  são, do ponto de vista do sistema
  operacional, um programa sendo executado
  pelo administrador.

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SO: Tipos e Funções

  • 1. Sistemas Operacionais Por: Henrique Quirino Silva
  • 2. O que é um sistema operacional? Um sistema operacional consiste de um ou um conjunto de programas que compõem o sistema básico do computador, cuja finalidade é a de executar os programas aplicativos e de servir de “mediador” (interface) entre o computador e seus usuários.
  • 3. Um sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais  Conveniência – Tornar o uso do computador mais conveniente (fácil).  Eficiência – Tornar eficiente (seguro e justo) o uso e o compartilhamento dos recursos existentes.  Evolução – Possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades.
  • 4. Em outras palavras... O sistema operacional pode ser visto como a primeira camada de software acima do hardware do computador que se encarrega de suportar e servir de interface entre este e os demais programas aplicativos e utilitários. (figura 1)
  • 5. Figura 1 – Visão do sistema operacional em camadas. Aplicativos Utilitários Sistema Operacional Hardware
  • 6. Funções que um sistema operacional deve desempenhar:  Permitir que os programas armazenem e obtenham informações;  Isolar os programas dos detalhes específicos de hardware;  Controlar o fluxo de dados entre os componentes de um computador;  Permitir que os programas sejam executados sem a interferência de outros programas;  Permitir que os programas independentes cooperem periodicamente e compartilhem informações;  Responder aos erros ou a solicitações dos usuários;  Impor um escalonamento (prioridade) entre programas que solicitam recursos;  Facilitar o acesso aos recursos do sistema.
  • 7. Concluindo sistema operacional O sistema operacional, então, serve de interface entre o usuário e os recursos disponíveis no sistema, tornando esta comunicação transparente e permitindo ao usuário uma utilização mais eficiente e com menores chances de erros. (figura 2)
  • 8. Figura 2 – Detalhamento da visão do sistema operacional e sua função. usuários Sistemas Analistas Usuários Programas Programadores regulares Aplicativos Sistema operacional hardware Processador Memória
  • 9. Para fixação – Exercício 1 O sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais. Relacione abaixo: 1 - Conveniência 2 - Eficiência 3 - Evolução (2) tornar seguro e justo o uso e o compartilhamento dos recursos existentes; (3) possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades; (1) tornar o uso do computador mais fácil;
  • 11. Objetivo Conhecer os tipos de sistemas operacionais, as particularidades de cada um e as diferenças entre eles.
  • 12. Tipos de sistemas operacionais Tipos de SO Sistemas Sistemas Sistemas com Monoprogramáveis Multiprogramáveis Múltiplos / Monotarefa / Multitarefa Processadores
  • 13. Sistemas Monoprogramáveis (ou monotarefa) • Se caracterizam pela execução de uma única tarefa (processo) por vez, sendo que todos os recursos (processador, memória, periféricos) ficam exclusivamente a ela dedicados. Figura VI.2 • Exemplo deste SO é o MS-DOS.
  • 14. Execução de 3 tarefas em um sistema monoprogramável Programa CPU ociosa C B A Tempo
  • 15. Sistemas Multiprogramáveis (multitarefa) • Se caracterizam por permitir que vários programas (tarefas) residam simultaneamente na memória e concorra pelo uso dos recursos disponíveis (apenas um programa detém, num determinado instante, o controle da CPU). São mais complexos e eficientes que os sistemas monoprogramáveis. • Nestes sistemas, enquanto uma tarefa aguarda a ocorrência de um evento externo a CPU, esta pode atender outra tarefa qualquer, que esteja em condições de ser executada. O sistema operacional se encarrega de gerenciar o acesso concorrentes das diversas tarefas aos diversos recursos, de forma ordenada e protegida. Figura VI.3 • Exemplo de SO multitarefa é o Windows, Linux, etc.
  • 16. Execução de 3 tarefas em um sistema multiprogramável Programa C B A Tempo
  • 17. Classificação do SO quanto ao número de usuários • Nos sistemas monoprogramáveis, apenas um único usuário pode interagir com o sistema, enquanto nos multiprogramáveis é permitido que mais de um usuário o utilize. • A partir do número de usuários que interagem com o sistema, podemos classificar os sistemas multiprogramáveis como monousuário e multiusuário.
  • 18. Sistemas x Usuários Sistemas x Usuários Um usuário Dois ou mais usuários Monoprogramação / Monousuário N/A Monotarefa Multiprogramação / Monousuário Multiusuário Multitarefa
  • 19. Quais são os tipos de sistemas operacionais? Existem 4 tipos básicos de sistemas operacionais. Eles são divididos em grupos relacionados com o tipo de computador que controlam e o tipo de aplicativos que suportam. Estas são as categorias mais abrangentes:
  • 20. Sistema operacional de tempo real • (RTOS - Real-time operating system). É utilizado para controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas industriais. • Geralmente um RTOS não tem uma interface para o usuário muito simples e não é destinado para o usuário final, desde que o sistema é entregue como uma "caixa selada". • A função do RTOS é gerenciar os recursos do computador para que uma operação específica seja sempre executada durante um mesmo período de tempo. Numa máquina complexa, se uma parte se move mais rapidamente só porque existem recursos de sistema disponíveis, isto pode ser tão catastrófico quanto se uma parte não conseguisse se mover porque o sistema está ocupado. • Nos sistemas de tempo real um programa detém o processador o tempo que for necessário ou até que apareça outro usuário de maior prioridade para o sistema.
  • 21. Monousuário, Monotarefa Este sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez. O Palm OS dos computadores Palm é um bom exemplo de um moderno sistema operacional monousuário e monotarefa. O MS-DOS também se encaixa neste perfil de sistema operacional. MS-DOS PalmOS
  • 22. Monousuário, Multitarefa • Este tipo de sistema operacional é o mais utilizado em computadores de mesa e laptops. • As plataformas Microsoft Windows, Linux e Apple MacOS são exemplos de sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo. • Por exemplo, é perfeitamente possível para um usuário de Windows escrever uma nota em um processador de texto ao mesmo tempo em que faz download de um arquivo da Internet e imprime um e- mail.
  • 23. Exemplos Monousuário, Multitarefa Microsoft Windows 7
  • 26. Multiusuário • Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. O sistema operacional deve se certificar de que as solicitações de vários usuários estejam balanceadas. Cada um dos programas utilizados deve dispor de recursos suficientes e separados, de forma que o problema de um usuário não afete toda a comunidade de usuários. • Unix, VMS (Virtual Memory System) e sistemas operacionais mainframe como o MVS (Multiple Virtual Storage que é um sistema operacional usado no IBM System/370 e IBM System/390) são exemplos de sistemas operacionais multiusuário.
  • 27. É importante... • Diferenciar os sistemas operacionais multiusuário dos sistemas operacionais monousuário que suportam rede. • O Windows Server e o Novell Open Enterprise Server podem suportar centenas ou milhares de usuários em rede, mas os sistemas operacionais em si não são sistemas multiusuário de verdade. O administrador do sistema é o único "usuário" do Windows Server ou do Novell Open Enterprise Server. • O suporte à rede e todos os usuários remotos são, do ponto de vista do sistema operacional, um programa sendo executado pelo administrador.