O documento descreve a história dos sistemas operacionais desde as primeiras máquinas mecânicas e elétricas até os sistemas modernos. Começa com Charles Babbage e o primeiro computador analítico no século 19, passa pelas primeiras gerações de computadores mecânicos e eletrônicos nas décadas de 1940-1950, e descreve o desenvolvimento dos primeiros sistemas operacionais e da multiprogramação nas décadas subsequentes.

1. Sistemas Operacionais

2. Breve história dos sistemas
operacionais
• O matemático inglês Charles Babbage (1792-1872) é
conhecido como o "Pai do Computador". Projetou o
chamado "Calculador Analítico".
• Existia a transferência de dados da memória para o
engenho central e dispositivos para entrada e saída
de dados.

3. Breve história dos sistemas
operacionais
• Entrada de dados por Cartões perfurados.

4. Breve história dos sistemas
operacionais
• Primeira Geração (1945-1955) – válvulas
– Esforços malsucedidos de Babbage
– Howard Aiken em Harvard construiu o Mark,
– William Mauchley e seu aluno de graduação J.
Presper Eckert na Universidade da Pensilvania
construiram o ENIAC.
– Estes tiveram êxtio na construção de uma máquina
de calcular:
• Relés mecânicos;
• E depois com válvulas.

5. Breve história dos sistemas
operacionais
• O professor John Atanasoff e seu aluno de graduação
Clifford Berry construíram o que considera-se o
primeiro computador digital em funcionamento, na
Universidade do Estado de Iowa. Ele usava 300
válvulas.

6. Breve história dos sistemas
operacionais
• Quase ao mesmo tempo, Konrad Zuse (1934 -1941),
em Berlim, construiu o computador Z3 de relés.

7. Breve história dos sistemas
operacionais
• Primeira geração (1945-1955) – válvulas
– Um mesmo grupo de pessoas projetava, construía,
programava, operava e realizava manutenção.

8. Breve história dos sistemas
operacionais
• Primeira geração (1945-1955) – válvulas
– Não existia Sistema Operacional.

9. Breve história dos sistemas
operacionais
• Segunda geração (1955-1965) – transistores e
sistemas em lote (batch)
– Uso comercial;
– Se tornaram confiáveis;
– Transistores em substituição as válvulas;
– Capacidade de processamento pequeno;
– Não existia Sistema Operacional.

10. Breve história dos sistemas
operacionais
• Segunda geração (1955-1965) – transistores e
sistemas em lote(batch)
– Separação entre projetistas, fabricantes,
programadores e técnicos de manutenção;
– Linguagem Fortran ou Assembly;
– Cartões perfurados.

11. Breve história dos sistemas
operacionais
• Segunda geração (1955-1965) – transistores e
sistemas em lote(batch)

12. Breve história dos sistemas
operacionais
• Terceira geração(1965-1980) – Circuitos Integrados
e multiprogramação;
– Circuitos Integrados – IBM 360;
– Conceito de família de máquinas;
– Multiprogramação.

13. Breve história dos sistemas
operacionais
• Terceira geração(1965-1980) – Circuitos Integrados
e multiprogramação;
– possibilitou a construção de equipamentos
menores e mais baratos.

14. Breve história dos sistemas
operacionais
• Quarta geração (1980 - 1991) – Multiprocessamento
– Circuitos integrados em larga escala;
– Microcomputadores;
– MS-DOS, UNIX, Apple’s Macintosh;
– Interface gráfica mais elaborada;
– Computadores pessoais;
– Sistemas de rede e Sistemas Operacionais
Distribuídos;
– Impressoras matriciais, e os teclados com os
layouts atuais;

15. Breve história dos sistemas
operacionais
• Quarta geração (1980 - 1991) – Multiprocessamento

16. Breve história dos sistemas
operacionais
• Quinta geração (1991 - atuais):
– Processadores com milhões de transistores;
– Arquiteturas de 64 bits;
– Tecnologias RISC e CISC;
– Inteligência artificial e por sua conectividade;
– Computação Ubíqua;

17. Organização de Computadores

18. Sistema de Computação
• Hardware
– Os recursos básicos de computação (CPU,
memória, dispositivos de E/S).
• Programas de aplicação
– Definem as maneiras pelas quais os recursos do
sistema são usados para resolver os problemas
computacionais dos usuários.
• Usuários
– Pessoas, máquinas,...

19. Sistema de Computação

20. Sistemas Operacionais

21. Sistema Operacional
• O sistema operacional gerencia todas as partes
de um sistema de computação;
• Possibilita o uso eficiente e controlado dos
diversos componentes de hardware do
computador;
• implementa políticas e estruturas de software
de modo a assegurar um melhor desempenho do
sistema de computação como um todo;

22. Sistema Operacional
• É um conjunto de programas que trabalham de modo
cooperativo com o objetivo de prover uma máquina
mais flexível e adequada ao programador do que
aquela apresentada pelo hardware sozinho.
– Interface de programação;
– Gerenciamento de recursos.

23. Sistema Operacional
• Função:
– A principal função de um sistema operacional é
prover um ambiente no qual os programas dos
usuários (aplicações) possam rodar.
– Isso envolve definir um framework básico para a
execução dos programas e prover uma série de
serviços (ex: sistema de arquivos, sistema de
E/S) e uma interface de programação para
acesso aos mesmos.

24. Sistema Operacional

25. Sistema Operacional
• Sistema operacional como uma máquina
estendida
– A arquitetura da maioria dos computadores em
nível de linguagem de máquina é primitiva e de
difícil programação.
• O sistema operacional com um gerenciador de
recursos:
– Processadores, memória, temporizadores, discos,
dispositivos mouse, interface de rede, impressoras
e uma ampla variedade de outros dispositivos.
• Solução: criar abstrações para os detalhes
complexos.

26. Classificação do SO
• Quanto ao número de usuários:
– Monousuário:
• Projetados para suportar um único usuário;
• Exemplo: SO de um celular;
– Multiusuário:
• Projetados para suportar várias sessões de
usuários.
• Exemplo: Windows e Linux;

27. Classificação do SO
• Quanto ao número de tarefas:
– Monoprogramação:
• Capazes de executar apenas uma tarefa (um
aplicativo) de cada vez.
– Multiprogramação:
• Capazes de executar várias atividades, como
uma compilação e um processamento de texto.

28. Monoprogramado
• Os recursos computacionais estão inteiramente
dedicados a um único programa/tarefa.
• A CPU fica ociosa durante muito tempo enquanto o
programa aguarda por um evento (digitação de um
dado, leitura do disco, etc.).
• A memória principal é subutilizada caso o programa
não a preencha totalmente.

29. Monoprogramado
• Os periféricos são dedicados a um único usuário.
• Não existe grandes preocupações com a proteção de
memória.
• A complexidade de implementação é relativamente
baixa.

30. Multiprogramação
• O objetivo é manter mais de um programa em
execução simultaneamente, dando a ilusão de que
cada programa/usuário tem a máquina dedicada para
si.
• A ideia é tirar proveito do tempo ocioso da UCP
durante as operações de E/S. Enquanto um programa
espera por uma operação de leitura ou escrita os
outros podem estar sendo processados no mesmo
intervalo.
– Maximização do uso do processador e da memória;
– Maior taxa de utilização do sistema como um todo.

31. Multiprogramação
• Suporte de hardware:
– Proteção de memória - SO;
– Mecanismo de interrupção;
– Discos magnéticos (acesso randômico aos
programas, melhor desempenho em operações de
E/S) para implementação de memória virtual.

32. Classificação do SO
• Quanto ao número de processadores:
– Monoprocessados:
• Capazes de executar apenas uma tarefa (um
aplicativo) por vez – podendo intercalar com
outros.
– Multiprocessados:
• Capazes de executar simultaneamente duas ou
mais tarefas.

34. Referência