FUNDAMENTOS DA
OBJETIVOS DA AULA
Descrever as funções de um sistema operacional;
Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador;
Descrever as vantagens de um sistema operacional gráfico;
Estabelecer a diferença entre diferentes versões do Microsoft Windows;
Explicar a necessidade dos sistemas operacionais de rede;
Descrever os métodos de alocação de recursos em computadores de grande porte;
Descrever as diferenças entre multiprocessamento, multiprogramação e sistema de tempo compartilhado.
Explicar os princípios do gerenciamento da memória; e
PARA DESCONTRAIR
SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO
• Sistema operacional é um conjunto de programas que se encontra entre o software
aplicativo e o hardware;
• Ele é o software fundamental que controla o acesso a todos os recursos de hardware e software.
• O sistema operacional é um programa muito especial, talvez o mais complexo e importante para um sistema de computação.
• O kernel (núcleo) é a parte mais importante de um sistema operacional.
• O processo de carregar o sistema operacional para a memória é chamado de inicialização (bootstrapping) ou booting do sistema.
SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO
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• O sistema operacional tem três funções principais:
1. Manter os recursos do computador, como a unidade central de processamento, a memória, as unidades de disco e impressoras;
2. Estabelecer uma interface com o usuário; e
3. Executar e oferecer recursos para softwares aplicativos.
UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS
• Introduzido na década de 80.
• Utiliza uma interface com o usuário de linha de comando;
• O prompt é um símbolo que indica que o sistema está à espera de alguma instrução.
• É necessário dar alguma instrução, ou comando, ao sistema operacional.
• Para executar determinado programa do DOS, é necessário digitar um comando, um nome que chama um programa específico do DOS.
UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS
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Exemplos de comandos do MS-DOS
IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO
Comando Descrição
C:\> DIR D: Relaciona os arquivos contidos na unidade D.
C:\> CLS Significa “Clear Screen”. Limpa a tela de comandos.
C:\> COPY ABC.TXT D: Copia o arquivo ABC.TEXT contido na unidade C para a unidade D. C:\> RENAME ABC.TXT XYZ.TXT Renomeia o arquivo ABC.TXT contido na unidade C: como XYZ.TXT. C:\> DEL D:ABC.TXT Exclui o arquivo ABC.TXT da unidade D.
MICROSOFT WINDOWS
• O Microsoft Windows usa uma interface gráfica colorida que, entre outras coisas, facilita o acesso ao sistema operacional.
• A maioria dos computadores pessoais vem com Windows já instalado.
MICROSOFT WINDOWS
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• O Windows se iniciou como um ambiente operacional para MS-DOS.
• Com o Windows 95, o Windows tornou-se um sistema operacional independente.
• O recurso que torna o Windows tão fácil de usar é sua interface gráfica (GUI).
• Os usuários trabalham com imagens na tela denominadas ícones e com menus, em vez de comandos digitados.
• Clicar em ícones ou itens de menu ativa um comando ou função.
• O Windows aceita nomes de arquivos longos, com no máximo 255 caracteres.
• O Windows suporta o conceito de Plug and Play.
Windows 98
• Recursos de navegação na Internet
• Suporte para hardware de última geração
• Suporte para unidades de disco de multigigabytes
• Visualizador de TV e recursos de radiodifusão
• Assistentes
Windows ME
• Suporte para multimídia
• Recursos de confiabilidade
• Suporte para rede doméstica
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WINDOWS NT
• O sistema operacional denominado Windows NT (NT significa “new technology” – nova tecnologia) destina-se principalmente a ambiente de rede corporativos.
• A versão 4.0, a última com a designação NT, tem exatamente a mesma aparência do Windows 98 e executa a maioria dos softwares executados no Windows 98.
• Ele foi projetado para ter estabilidade, e, como é apropriado ao ambiente de rede, conta com recursos de segurança muito mais sólidos.
• Raramente ele é usado em computadores pessoais que não estejam conectados em rede.
WINDOWS 2000
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• O Windows 2000 é a última geração da série Windows NT.
• Ele mantém a estabilidade e os recursos de segurança que são a marca dos NT e incorpora a facilidade de configuração e reconhecimento de hardware do Windows 98.
• O recurso mais notável do Windows 2000 é a sua capacidade de saber quem você é.
• Ele possui suporte para a estrutura de arquivos do Windows 98, recursos de Plug and Play e um suporte bem melhor para laptops.
WINDOWS XP
• O Windows XP reúne os sistemas operacionais da Microsoft para o consumidor e para usuários corporativos em um único produto.
• Ele incorpora e estende os recursos do Windows ME orientados ao consumidor ao ambiente estável e confiável do Windows 2000.
• Os novos recursos da versão doméstica orientada ao consumidor incluem os seguintes: • Interface com o usuário aperfeiçoada;
• Suporte aperfeiçoado para multimídia; • Personalização mais abrangente;
• Suporte para vários usuários; e • Recursos de suporte para Internet.
WINDOWS CE
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• Windows CE (CE é a sigla de “consumer eletronics” ou eletrônicos de consumo) é um
sistema operacional modular baseado no Windows, projetado para o mercado de sistemas embutidos (embedded systems) e dispositivos de Internet.
• O Windows CE é um subconjunto do Windows; ele é reduzido para funcionar com menos memória em telas menores e sem muito ou nenhum armazenamento de arquivos.
• Os sistemas embutidos são dispositivos de computação integrados a outros produtos.
• Ao longo do tempo inúmeros sistemas operacionais para dispositivos móveis foram desenvolvidos pela empresa.
• A versão mais atual do sistema operacional da Microsoft para dispositivos móveis é o Windows 10 Mobile.
MAC OS
• O sistema operacional Macintosh da Apple (Mac OS) foi introduzido juntamente com o microcomputador Macintosh, em 1984.
• Sua primeira GUI foi um sucesso de vendas, e rapidamente ganhou reputação por ser amigável.
• A GUI do Mac OS serviu de modelo para a maioria das interfaces gráficas desenvolvidas a partir isso.
• OS X El Capitan é a última versão do sistema operacional da Apple para
MAC OS
UNIX
• O Unix é um sistema operacional multiusuário com sistema de tempo compartilhado.
• Ele foi desenvolvido em 1971 por Ken Thompson e Dennis Ritchie no Bell Laboratories da AT&T para ser usado em seus computadores DEC.
• Em seu nível básico, o Unix é um sistema baseado em caracteres com uma interface de linha de comando.
• Ele pode ser usado em praticamente todo tipo de computador, de microcomputadores a mainframes, de qualquer fabricante.
• Nenhuma empresa controla o Unix, e diversas versões estão disponíveis.
UNIX
LINUX
• Em 1991, Linus Torvalds, um estudante da Universidade de Helsinki, na Finlândia, criou o kernel de um sistema operacional semelhante ao Unix, denominado Linux (pronuncia-se “Linn-uks”).
• Ele disponibilizou o código-fonte ao público, gratuitamente, sob um conceito conhecido por software de código-fonte aberto.
• Os usuários podem baixar o Linux gratuitamente, fazer qualquer alteração que desejarem e distribuir cópias de graça.
• Muitos usuários instalam o Linux optando pela configuração de boot duplo (dual boot) com o Windows.
LINUX
SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES
• Um sistema operacional de rede é projetado para possibilitar que os computadores de uma rede compartilhem recursos como discos rígidos e impressoras.
• Ele reside em um servidor de rede e manipula funções de rede.
• Uma das principais tarefas do sistema operacional de rede é fazer com que os recursos sejam percebidos como se tivessem sendo executados no computador do cliente.
• O papel desse sistema é fazer com que os serviços desejados pareçam locais ao computador do cliente.
SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES
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Exemplos de Sistemas Operacionais de Redes
Windows NT Server Windows 2000 Server Windows 2003 Server Windows 2008 Server Netware (Novell) Unix Linux Solaris
SISTEMAS OPERACIONAIS PARA COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
• O tempo de existência dos computadores de grande porte - mainframes – é quase duas vezes maior do que o dos computadores pessoais.
• Eles podem ser usados por muitos usuários ao mesmo tempo. Isso apresenta alguns problemas específicos, os quais devem ser solucionados pelo sistema operacional.
• Em determinado momento, qual programa usa a CPU?
• Se diversos programas estão na memória ao mesmo tempo, o que impede os programas de se misturarem mutuamente?
• Como funciona o armazenamento quando diversos programas obtêm dados do disco e enviam dados processados para o disco simultaneamente?
ALOCAÇÃO DE RECURSOS
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Alocação de recursos é o processo de atribuição de recursos do computador a
determinados programas para que sejam usados.
Esses mesmos recursos são removidos – ou seja, liberados – quando o programa que os utiliza é finalizado. Em seguida, são realocados em outra parte.
Como a maioria dos computadores tem uma única CPU, todos os programas devem compartilhá-la. O processo de compartilhamento é controlado pelo sistema operacional.
Duas abordagens ao compartilhamento da CPU são multiprogramação e tempo
compartilhado.
Multiprocessamento se refere ao uso de um computador potente com várias CPUs para
que inúmeras instruções possam ser executadas simultaneamente, cada uma em um processador distinto.
MULTIPROGRAMAÇÃO
Multiprogramação significa que dois ou mais programas são executados em um mesmo
intervalo de tempo, ou seja, concorrentemente, em um computador.
Processamento concorrente significa que que dois ou mais programas usam a CPU no
mesmo intervalo de tempo – durante o mesmo minuto, por exemplo - , mas não exatamente no mesmo instante.
A multiprogramação é controlada por eventos.
O sistema operacional implementa a multiprogramação por meio de um sistema de interrupções.
Uma interrupção é um sinal que faz com que o processamento normal de um programa seja suspenso temporariamente.
TEMPO COMPARTILHADO
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Um caso especial de multiprogramação, o tempo compartilhado, geralmente é controlado
pelo tempo, em vez de por eventos.
Um procedimento comum é dar a cada usuário uma fatia de tempo – uma fração de segundo – durante a qual o computador trabalha nas tarefas de um único usuário.
Tempo de reposta é o tempo entre o pedido que você digitou e a reposta do computador.
Aplicações de tempo compartilhado comuns são aquelas em que há muito usuários, em que cada um tem uma série de ações breves e aleatórias.
COMPARTILHANDO MEMÓRIA
E se você tiver um programa muito grande para o qual talvez seja difícil encontrar espaço na memória?
O que aconteceria se diversos programas concorressem ao espaço na memória?
Essas perguntas estão relacionadas com o gerenciamento da memória, que é o processo de alocação de memória para os programas e de mantê-los separados um do outro na memória.
Os computadores de grande porte de uso geral frequentemente dividem a memória em áreas de primeiro plano e segundo plano.
As listas dos programas em espera são mantidas em filas apropriadas à respectiva classe de tarefa.
COMPARTILHANDO MEMÓRIA
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Inúmeros computadores gerenciam a memória por meio de uma tecnologia denominada
armazenamento virtual (também chamada de memória virtual).
O armazenamento virtual significa que os programas em execução no momento estão armazenados em disco e trechos desses programas são enviados à memória quando há necessidade.
O armazenamento virtual pode ser implementado de variadas maneiras.
Paginar é o processo de dividir um programa em partes de igual tamanho, denominadas páginas (pages) e armazená-las em espaços de memória de igual tamanho denominados page frames.
O processo de evitar que um programa interfira em outro é chamado de proteção da
memória.
ALOCAÇÃO DE RECURSOS
Compartilhando recursos de armazenamento
O sistema operacional controlar que arquivo está em que lugar e responde a comandos para manipular arquivos.
Compartilhando recursos de impressão
O sistema operacional resolve o problema de vários programas tentarem imprimir um documento ao mesmo tempo em uma única impressora usando o processo de spooling.
PROGRAMAS UTILITÁRIOS
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Os programas utilitários executam muitas tarefas secundárias, como cópias de segurança e recuperação de arquivos, compactação de arquivos e de todo o disco rígido, localização de arquivos e detecção de vírus de computador.
O utilitário gerenciador de arquivos permite que os arquivos sejam armazenados em uma estrutura de diretório hierárquica, organizada de uma maneira que faça sentido para o usuário.
Um diretório é uma área identificada do armazenamento que pode conter arquivos e outros diretórios. O termo pasta é usado pelo Windows no lugar de diretório.
Por meio dos utilitários de backup e restauração é possível fazer cópias de segurança de todo o disco rígido ou de diretórios específicos.
PROGRAMAS UTILITÁRIOS
O utilitário de compactação de arquivos reduz a quantidade de espaço necessário a um arquivo.
O desfragmentador de disco reorganiza os arquivo no disco para que todos os arquivos sejam armazenados em locais contíguos.
Os drivers de dispositivo aceita comandos-padrão do sistema operacional e os converte no formato apropriado ao dispositivo ao qual oferece suporte.
Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar que você e os programas aplicativos interajam com o computador.
16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 33
o Internet Archive
https://archive.org/
o Emulador de Sistemas Operacionais http://copy.sh/v86/
o Sistema Operacional - Animação
https://www.youtube.com/watch?v=nt0P8ZAYuUo o Qual é o melhor sistema operacional da atualidade?
https://www.youtube.com/watch?v=tFVF_RtHakk
o Olhar Digital - Conheça mais sobre os sistemas operacionais no mercado
https://www.youtube.com/watch?v=nCppsePAFMw
o Olhar Digital - Retrospectiva Android - Relembre a história do sistema operacional do Google
https://www.youtube.com/watch?v=eANNap3lgp4 o Olhar Digital: A história do sistema operacional Mac :)
https://www.youtube.com/watch?v=OhOVP9Etvwo o Olhar Digital: A história do Linux :)
https://www.youtube.com/watch?v=k2Bb-1zNBYg
VÍDEOS NA INTERNET
16/03/2016 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 35
1. Como a utilização de computadores seria afetada se não houvesse GUIs e se todos os sistemas operacionais usassem uma interface baseada em comandos?
2. Embora o Mac OS seja em geral considerado mais fácil de usar do que o Microsoft Windows, o Windows domina o mercado. O que você acha disso e o que a Apple poderia fazer para aumentar sua participação de mercado?
3. Um recurso da maioria das versões do Windows é a possibilidade de acessar o site da Microsoft e localizar e baixar atualizações. Você pode configurar seu sistema para fazer isso automaticamente, sem o avisar, ou pode exigir que ele peça permissão primeiro. Na sua opinião, que vantagens e desvantagens existem em cada método?
4. Qual tipo de sistema operacional você usa ou espera usar em sua vida profissional: um sistema operacional de computador pessoal? Um sistema operacional de grande porte? Um sistema operacional de rede? Todos eles? Essa escolha dependerá do tipo de trabalho que você executará?
5. Embora o sistema operacional Linux seja oferecido gratuitamente, e em geral seja considerado um software bem desenvolvido e eficiente, muitas empresas relutam em aceitá-lo. Por quê? O que você acha que deveria acontecer para que mais empresas se disponham a instalar o Linux em seus computadores?
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall Brasil, 2004. 368 p.
