SISTEMAS OPERACIONAIS

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SISTEMAS

OPERACIONAIS

PROF. ALEXANDRO DOS SANTOS SILVA

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SUMÁRIO

Introdução

Conceito

Serviços

Multiprogramação

Categorias

Interface de usuário

Sistema de arquivos

Estudos de caso

Windows XP

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INTRODUÇÃO

O que se espera de um sistema de computação?

Execução de programas de usuários Permitir a solução de problemas

Sistema operacional: um programa colocado

entre o hardware do computador e os programas

dos usuários de forma a atingir esses dois objetivos

Programas

Sistema Operacional

Hardware

CONCEITO

Software responsável pela controle de execução de

programas aplicativos

Interface entre aplicativos e o hardware

Duas formas de ver um sistema operacional

Alocador de recursos

Programa de controle

Sistema operacional: interface entre

usuário/computador

Hardware Sistema Operacional Editor de texto Editor de Planilha Eletrônica Navegador Jogo Usuário 1 Usuário 2 Usuário 3 Usuário 4

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SERVIÇOS

Execução de programas

Carga de aplicativos na memória principal

Acesso a dispositivos de entrada e saída

Controle de acesso a arquivos

Acesso a recursos de sistema

Proteção entre usuários

Contabilidade

Estatísticas

Monitoração de desempenho

Sinalização de upgrades necessários

Detecção de erros

Erros de hardware (falhas em dispositivos de E/S, por exemplo)

Erros de programação (acesso não autorizado, por exemplo)

Solicitação de recursos não disponíveis por aplicativos

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MULTIPROGRAMAÇÃO

Conceito: manter mais de um programa em

“execução” simultaneamente

Sistemas de tempo compartilhado (timesharing):

tipo de multiprogramação

Utilização do processador por cada programa em pequenos intervalos de tempo

Se um intervalo de tempo não é suficiente para a conclusão do programa, ele é interrompido para substituição por um outro, aguardando a concessão de um novo intervalo de tempo

Ilusão de possuir a máquina dedicada a execução de seu programa

Tempo de resposta é importante

Interface para interação com o programa em execução (introdução de novos dispositivos de entrada e saída, como o terminal de vídeo e o teclado)

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CATEGORIAS

Sistemas monoprogramáveis

Sistemas multiprogramáveis

Sistemas multiprocessados

SISTEMAS MONOPROGRAMÁVEIS

Primeiros sistemas operacionais

Principal característica: permitir que os recursos de

hardware (processador, memória e periféricos)

permaneçam exclusivamente dedicados à

execução de um único programa

Qualquer outra aplicação, para ser executada, deve aguardar o término da execução do programa corrente

Também conhecidos como sistemas monotarefa

Capacidade de execução de apenas uma tarefa por vez

De fácil implementação, quando comparado a

outros sistemas

Poucas preocupações com problemas decorrentes de compartilhamento de recursos

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SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

Principal característica: multiprogramação

Capacidade de execução de vários programas de forma simultânea

Compartilhamento de recursos entre os diversos

usuários e aplicações

Exemplo: enquanto um programa espera pelo término de uma operação de leitura ou gravação em disco, outros aplicativos podem estar sendo processados neste mesmo intervalo de tempo (se observa, neste caso, o

compartilhamento da memória e do processador) Também conhecidos como sistemas multitarefa

De maior eficiência (se comparado aos sistemas

monoprogramáveis)

Entretanto, de implementação mais complexa

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SISTEMAS MULTIPROGRAMÁVEIS

Classificação (em função do número de

usuários)

Sistemas monousuário: projetados para uso por um

único usuário

Exemplos: Windows 3.x, Windows 9x, Windows Millenium

Sistemas multiusuário: projetados para suportar

várias sessões de usuários

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SISTEMAS MULTIPROCESSADOS

Sistemas equipados com duas ou mais CPUs

interligadas, que operam em conjunto

Principal vantagem: execução efetiva de vários

programas ao mesmo tempo ou distribuição da

execução de uma mesma tarefa entre vários

computadores

Incorporação dos mesmos princípios básicos e

benefícios apresentados na multiprogramação

Acréscimo de outras características e vantagens

específicas

Escalabilidade: ampliação de poder computacional do sistema com o acréscimo de novos processadores

Disponibilidade: capacidade de manter o sistema em operação mesmo em caso de falhas

Balanceamento de carga: distribuição de processamento entre os diversos processadores disponíveis, a partir da carga de trabalho de cada processador

INTERFACE DE USUÁRIO

Conceito: interface para interação entre o usuário

e o sistema operacional

Tipos

Interface de Linha de Comando Interface Gráfica de Usuário

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INTERFACE DE USUÁRIO

Interface de linha de comando

Princípio básico de funcionamento: digitação de comandos (via teclado)

Requer, do usuário, conhecimentos avançados relacionados à sintaxe adotada para a linguagem de comandos (além das funcionalidades agregadas aos comandos)

Pouca interatividade: ausência de uso de dispositivos apontadores, como o mouse

Interpretação de comandos: realizada por um interpretador de comandos (também conhecido por shell)

Exemplos: command.exe (MS-DOS), bash (UNIX)

Interface de usuário predominante nas décadas de 60 e 70

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INTERFACE DE USUÁRIO

Interface Gráfica de Usuário

Origem do termo: abreviadamente, do acrônimo GUI, do inglês Graphical User Interface

Ambiente de desktop: sistema com soluções de interface gráfica com o usuário (GUI)

Uso de elementos gráficos, como janelas, ícones, menus e

ponteiros

Interação: geralmente realizada através de dispositivos apontadores (mouse) ou teclados, com os quais o usuário é capaz de selecionar elementos gráficos e manipulá-los de forma a obter algum resultado prático

Exemplos: Windows Aero, KDE, Gnome, etc.

GNOME Windows Aero

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SISTEMA DE ARQUIVOS

Parte mais visível do sistema operacional

Mecanismo de armazenamento e acesso a dados e

programas

Conceitos básicos

Arquivos: recipientes que contêm dados

Armazenamento de dados e programas

Diretórios: conjuntos de referências a arquivos

Partição: abstração que permite, a partir do disco físico, criar discos lógicos

Objetivos

Fornecer mecanismos para usuários manipular arquivos e diretórios

Garantir a validade e coerência de dados

Minimizar ou eliminar o risco de perda/alteração de dados

Otimizar o acesso

Fornecer suporte a outros sistemas de arquivos Suporte à vários usuários (multiprogramação)

Uso compartilhado (proteção e acesso concorrente)

SISTEMA DE ARQUIVOS

Conceito de arquivo

Armazenamento de informação em diferentes tipos

de arquivos

Sistema operacional: visão uniforme da informação independente do dispositivo físico de armazenamento

Visão lógica é o arquivo

Mapeamento para dispositivos físicos

Espaços de nomes: conjunto de regras e

convenções para identificar simbolicamente um

arquivo, variáveis de sistema para sistema

Distinção entre letras maiúsculas e minúsculas

Obrigatoriedade ou não de uma extensão

Às vezes, extensões são apenas convenções

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SISTEMA DE ARQUIVOS

Arquivo: atributos

Informações sobre arquivos

Nome: informação simbólica empregada para referenciar o arquivo

Tipo: binário, texto, executável, caracter, bloco

Localização: posição do arquivo em um determinado dispositivo E/S

Tamanho: número de bytes que compõem o arquivo

Proteção: controle de acesso à leitura, escrita e execução do arquivo

Data/hora de criação e identificação do usuário: informações destinadas a proteção, segurança e monitoração

Varia de sistema operacional a sistema operacional

Atributos mantidos em uma estrutura à parte

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ESTUDOS DE CASO

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WINDOWS XP

Membro de uma família completa de sistemas

operacionais desenvolvidos pela Microsoft

Sucessor de ambos os sistemas operacionais Windows 2000 (para usuários corporativos) e Windows Me (para usuários domésticos)

Termo “XP”: derivado da palavra eXPerience

Principais características

Sistema multiprogramável Sistema multiusuário

Sistema de tempo compartilhado

Nova interface gráfica (comparada com as versões anteriores)

Suporte aos sistemas de arquivos FAT32 e NFTS Suporte a plug-and-play

Compressão e criptografia de arquivos Quotas em disco e desfragmentação

WINDOWS XP: HISTÓRICO

1981: lançamento do MS-DOS (Disk Operating System),

sistema operacional para a linha de computadores

pessoais IBM-PC

Monoprogramável, monousuário e com uma interface de linha de comandos

1985: lançamento da primeira versão do Microsoft

Windows

Introdução da interface gráfica

Não era propriamente um sistema operacional (o MS-DOS ainda era mantido como o sistema operacional)

Versões posteriores (Windows 3.1, Windows 95/98 e Windows ME): apesar de várias melhorias e inovações, sempre associadas ao MS-DOS

1993: lançamento do Windows NT

Sistema multitarefa

Nenhuma relação com a arquitetura MS-DOS

Apesar disso, algumas de suas características foram incorporadas, como a interface gráfica

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WINDOWS XP: HISTÓRICO

2000: lançamento do Windows 2000

Evolução do Windows NT

2001: lançamento do Windows XP, com a mesma

arquitetura do Windows 2000

Introdução de nova interface gráfica Acréscimo de alguns poucos recursos

Integração das linhas de sistemas operacionais DOS-Windows e DOS-Windows NT-2000

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WINDOWS XP:

ÁREA DE TRABALHO

Principais componentes: ícones, barra de tarefas e

menu Iniciar

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WINDOWS XP:

ÁREA DE TRABALHO

Ícones: representação visual (figuras) de recursos do

computador, como arquivos, programas e dispositivos

Também denominados de atalhos

Possibilidade de acrescentar ou remover ícones na área de trabalho

É relativamente comum o acréscimo de novos ícones, quando da instalação de um novo programa

Existência de alguns ícones padrões (alguns dos quais não podem ser removidos da área de trabalho, como a “Lixeira”)

Windows XP: alguns ícones padrões

WINDOWS XP:

ÁREA DE TRABALHO

Barra de tarefas: componente usado na área de

trabalho para inicialização e monitoração de

aplicativos

Localização padrão: parte inferior

Componentes

Menu Iniciar (vide página 10)

Barra de acesso rápido: atalhos para aplicações

Ideal para a colocação de ícones de aplicações usadas com maior freqüência pelo usuário (o mesmo pode customizá-la)

Botões da barra de tarefa: aparência dependente da relação de aplicações em execução no momento

Um botão é adicionado para cada janela de aplicativo

Objetivo: permitir a alternância entre janelas com rapidez e facilidade, ainda que algumas estejam minimizadas ou ocultas sob outra janela

Introdução do conceito de agrupamento de janelas: agrupamento de diversos botões da mesma aplicação

Área de notificação: ícones representativos do status de algumas aplicações abertas e do próprio sistema operacional

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WINDOWS XP:

ÁREA DE TRABALHO

Barra de tarefas

Aparência inicial: ausência de botões de aplicativos em execução na barra de botões

Aparência, após a execução de alguns aplicativos

Acréscimo de botões à barra de botões

Aparência, com agrupamento de botões de um mesmo aplicativo

Quando do clique sobre o agrupamento, será exibido um menu com os botões de cada janela do aplicativo

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WINDOWS XP:

ÁREA DE TRABALHO

Menu Iniciar: principal

elemento da barra de

tarefas

Acesso através do

acionamento de um botão, com o rótulo “Iniciar”, posicionado à esquerda da barra de tarefas

Tela de atalhos básicos para as aplicações mais comuns

Possibilidade de customização

Alguns item apresentam uma seta à direita, como forma de indicar a existência de opções adicionais em um menu secundário (a ser exibido, quando do posicionamento do ponteiro sobre a seta)

Aprimoramento em relação às versões anteriores:

exibição da relação dos programas abertos mais recentemente

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Windows Explorer: gerenciador de arquivos e

diretórios para a plataforma Windows

Recursos

Exibição de estrutura hierárquica de arquivos, diretórios e unidades de disco

Exibição de mapeamentos de unidades de rede

Criação, cópia, exclusão, organização e transferências de arquivos e diretórios

Renomeação de arquivos e diretórios

Configuração de acesso a arquivos e diretórios Localização de arquivos, diretórios e aplicativos

WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Painel principal: visualização dos discos lógicos do

computador

Acesso via pressionamento de combinação de teclas (CTRL + E) ou pelo menu Iniciar Meu Computador

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Principais elementos visuais

1. Barra de menu: menu com itens para execução de diversas rotinas ou tarefas disponíveis no Windows Explorer

2. Barra de ferramentas: ícones para execução de rotinas usadas com mais freqüência

3. Árvore: painel de exibição da estrutura hierárquica de diretórios e sub-diretórios dos discos existentes no computador

Posicionado à esquerda, abaixo da barra de menu e da barra de ferramentas

A presença de um ícone com o sinal de mais (+) à esquerda do nome do diretório indica que aquele diretório contém

subdiretórios

Identificação do diretório selecionado no momento

4. Conteúdo: painel em que são exibidas informações sobre arquivos e diretórios armazenados no diretório selecionado no momento

5. Barra de status: exibição de informações sobre o arquivo ou diretório selecionado atualmente (em caso de

diretórios, é comum a exibição do quantitativo de arquivos e/ou sub-diretórios existentes no item selecionado)

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Barra de ferramentas: principais ícones

Navegação entre diretórios já visualizados anteriormente

Exibição/ocultação do Painel Árvore Ferramenta de pesquisa de arquivos e diretórios

Configuração de modo de visualização de arquivos e diretórios (painel Conteúdo). Modos de exibição disponíveis: miniaturas, lado a lado, ícones, lista e detalhes

Endereço: descrição da localização do diretório selecionado, no momento (é possibilitado ao usuário a inserção da localização de um diretório, para sua visualização)

WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Exibição de informações sobre arquivos (atributos), se o Windows Explorer estiver configurado em modo de visualização detalhe

Configuração realizada através do ícone “Modos de exibição”, disponível na barra de ferramentas, ou pelo Menu de Contexto Exibir Detalhes (acionado quando do pressionamento do botão direito do mouse sobre o painel de conteúdo)

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Exibição de informações sobre arquivos (atributos)

É possível selecionar quais atributos devem ser exibidos, ao acessar o menu de contexto disponível quando do acionamento do botão direito do mouse sobre o título de alguma coluna do Painel Conteúdo

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Exibição de informações sobre arquivos (atributos)

Janela de diálogo “Propriedades”: exibição de mais informações sobre um arquivo específico

Acesso: Menu de Contexto Propriedades (após a seleção do arquivo desejado)

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Atributos avançados: para configuração destes

atributos em um arquivo ou diretório, após sua

seleção, acesse a janela de “Propriedades”

Somente Leitura: indicativo de que o arquivo não pode ser editado

Quando da exclusão de um arquivo somente de leitura, será informado ao usuário que trata-se de um arquivo somente de leitura

Se exibido o termo “R” na coluna “Atributos”, o arquivo é somente de leitura

Oculto: indicativo de que o arquivo não estará visível pelo Windows Explorer, se a opção “Mostrar pastas e arquivos ocultos” não estiver habilitada

Para ativar ou desativar esta opção, acesse o menu Ferramentas Opções de pasta, guia Modos de Exibição (após a seleção do diretório desejado)

Se exibido o termo “H” na coluna “Atributos”, o arquivo é somente de leitura

WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Controle de acesso

Níveis de acesso

Sistema: identificação de quais usuários podem acessar o sistema e quais operações cada usuário poderá executar

Identificação realizada a partir de login e senha

Arquivos (permissões): delimitação de quais operações podem ser realizadas pelo usuário sobre cada arquivo presente

Permissões: grupo lógico de permissões especiais

relacionadas

Controle total

Modificar

Ler & Executar

Listar os Conteúdos da Pasta

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Configuração de

permissões:

procedimentos

1. Acessar janela de diálogo “Propriedades”, guia Segurança, após o seleção do arquivo ou diretório desejado

2. Selecionar usuário ou grupo de usuários, na seção superior da janela

3. Caixa “Permissões”: marcar ou desmarcar as caixas de seleção

“Permitir” ou “Negar”, para cada permissão exibida A permissão será concedida ou removida do usuário ou grupo de usuários selecionado 38

WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Configuração de permissões: observação 1

Para visualização da guia Segurança, certifique-se de que a opção “Usar compartilhamento simples de arquivo

(recomendável)” não esteja habilitada

Para ativar ou desativar esta opção, acesse o menu Ferramentas Opções de pasta, guia Modos de Exibição (após a seleção do diretório desejado)

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Configuração de permissões: observação 2

Para alteração de permissões de um arquivo ou diretório, o usuário da sessão deve ser proprietário ou possuir permissão de alteração de permissões concedida pelo proprietário do item selecionado

WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Gerenciamento de grupos e usuários locais

Grupos pré-definidos com níveis de permissões também pré-definidos

Possibilidade de inclusão ou remoção de usuários como membros

Usuários definidos como membros de um determinado grupo dispõe de todas as permissões configuradas para o grupo em questão

Acesso ao utilitário: a partir do menu de contexto exibido, quando do clique com o botão direito no atalho “Meu computador”, selecione a opção “Gerenciar”

Após a abertura da janela de diálogo “Gerenciamento do computador”, selecione o item “Usuários e grupos locais”

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

Diretórios

Padrão de organização: árvores hierárquicas

Possibilidade de criação de subdiretórios

Criação de estrutura básica de diretórios para

armazenamento dos arquivos do sistema operacional, quando da instalação do próprio sistema operacional

Uso da primeira partição válida (unidade lógica) do disco rígido, que é abreviada normalmente (mas não

necessariamente) com a letra “C” Diretórios básicos

Arquivos de Programas: projetado para armazenamento de

arquivos de programas do usuário (instalados posteriormente)

Document and Settings: projetado para armazenado de

arquivos e diretórios pessoais dos usuários do sistema Um diretório base é criado para cada usuário

Windows: diretório de armazenamento dos arquivos do

próprio sistema operacional (se não todos, quase a totalidade)

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WINDOWS XP:

GERENCIADOR DE ARQUIVOS

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

MACHADO, Francis Berenger; MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de Sistemas Operacionais, 4ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

OLIVEIRA, R. S.; CARISSIMI, A.; TOSCANI, S. S. Sistemas Operacionais. Porto Alegre: Editora Sagra-Luzzatto.

WIKIPÉDIA. Ambiente de desktop. Disponível em

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Ambiente_de_desktop>. Acesso em 19 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Barra de tarefas. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Barra_de_tarefas>. Acesso em 21 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Interface gráfica do utilizador. Disponível em

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Interface_gr%C3%A1fica_do_utilizador>. Acesso em 19 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Interpretador de comandos. Disponível em

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Interpretador_de_comandos>. Acesso em 19 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Menu Iniciar. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Menu_Iniciar>. Acesso em 21 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Windows Explorer. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Windows_Explorer>. Acesso em 26 de maio de 2011.

WIKIPÉDIA. Windows XP. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Windows_XP>. Acesso em 20 de maio de 2011.