OBJETIVOS DA AULA
Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador;
Descrever as funções de um sistema operacional;
Explanar sobre 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 do sistema de arquivos; e
SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO
• Sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função é
gerenciar os recursos do sistema: definir qual programa recebe a atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos além de fornecer uma interface entre o computador e o usuário.
• 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.
FUNÇÕES DO SISTEMA OPERACIONAL
•
O
sistema operacional
pode ser visto como um programa de grande complexidade,
responsável por todo o funcionamento de uma máquina, desde o software até o
hardware instalado.
•
Um sistema operacional possui as seguintes funções:
o
Gerenciamento de Processos;
o
Gerenciamento de Memória;
o
Sistema de Arquivos; e
o
Entrada e Saída de Dados.
GERENCIAMENTO DE PROCESSOS
•
Um
sistema operacional multitarefa
é preparado para dar ao usuário a
ilusão de que o número de processos em execução simultânea no computador
é maior que o número de processos em execução.
•
Cada processo recebe uma fatia de tempo, e a alternância entre vários
processos é tão rápida, que o usuário pensa que sua execução é simultânea.
•
São utilizados algoritmos para determinar qual processo será executado em
determinado momento e por quanto tempo.
GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA
•
O sistema operacional tem acesso completo à memória do sistema e deve
permitir que os processos dos usuários tenham acesso seguro à memória
quando o requisitam. Vários sistemas operacionais usam
memória virtual
, que
possui três funções básicas:
assegurar que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento,
começando em zero, para evitar ou resolver o problema de realocação;
prover proteção da memória para impedir que um processo utilize um
endereço de memória que não lhe pertença; e
possibilitar que uma aplicação utilize mais memória do que a fisicamente
existente.
SISTEMA DE ARQUIVOS
•
A
memória principal
do computador é
volátil, e seu tamanho é limitado pelo
custo do hardware. Assim, os usuários necessitam de algum método para
armazenar e recuperar informações de modo permanente.
•
Um arquivo é um conjunto de bytes, normalmente armazenado em um dispositivo
periférico não volátil como, por exemplo, um disco, que pode ser lido e gravado
por um ou mais processos.
•
Os sistemas operacionais fornecem a abstração de hardware para que seus
recursos possam ser usados de maneira correta e padronizada além de fornecer
uma interface para operar o computador.
•
Há dois tipos de interfaces:
GUI (Graphical User Interface)
e
CLI (Command-Line
Interface).
CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS OPERACIONAIS
Em relação ao seu projeto (arquitetura)
o
Núcleo monolítico ou monobloco
o
Micronúcleo ou modelo cliente-servidor
o
Sistema em camadas
o
Monitor de máquinas virtuais
Em relação ao gerenciamento de processos
o
Monotarefa
o
Multitarefa
o
Multiprocessamento
Quanto à quantidade de usuário que
podem utilizar o sistema simultaneamente
o
Monousuário
RELAÇÃO DE SISTEMAS OPERACIONAIS
A seguir, uma lista de sistemas operacionais ativos:
- Linux - FreeBSD - Unix - NetBSD - Windows 8
- Mac OS X - Haiku - System V - DragonflyBSD - Windows Vista - Windows XP - eComStation - MINIX - MenuetOS - Ubuntu
- Solaris - FreeDOS - OpenBSD - Google Chrome OS - Windows 10
Importantes sistemas operacionais descontinuados:
- MS-DOS - OS/2 - BeOS - NeXTStep
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
Exemplos de comandos do MS-DOS
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
• 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.
AS PRIMEIRAS VERSÕES DO WINDOWS
• O Windows 1.0 era mais uma interface gráfica bidimensional para o MS-DOS e foi lançado em 20 de Novembro de 1985.
• Era necessário o MS-DOS 2.0, 256 KB RAM e um disco rígido.
• Naquela estrutura, o MS-DOS só conseguia suportar 1 MB de aplicações.
• Era uma primeira tentativa de criar um sistema multitarefa.
•
Foi lançada em 24 de Agosto de 1995.
•
Ele era um Windows completamente novo, e de
nada lembra os Windows da família 3.xx.
•
O salto do Windows 3.0 ao Windows 95 era
muito grande e ocorreu uma mudança radical
na forma da apresentação do interface.
•
Introduziu o Menu Iniciar e a Barra de Tarefas.
•
Utilizava o sistema de arquivos FAT-16.
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
WINDOWS 98 E ME
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
•
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
WINDOWS CE
• 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.
WINDOWS VISTA
•
Foi lançado em novembro de 2006.
•
Ele tem uma interface intitulada Windows
Aero, com recursos de transparência, sistema
de alternância 3D de janelas chamado Flip
3D e visualização de miniaturas ao passar o
mouse sobre um item na barra de tarefas.
•
Trouxe diversas ferramentas integradas
para segurança, como o Windows Defender
e o Windows Firewall.
WINDOWS 7
• Lançado em 2009 e foi o sucessor do Windows Vista. Inclui uma série de novos recursos e melhorias.
• Recebeu inovações na interface gráfica, utilizando ícones maiores na barra de tarefas, com maior nível de transparente em relação ao Windows Vista.
• Na nova barra de tarefas o usuário pode fixar programas.
• O Windows 7 deixou de ser oferecido para vendas em 2012.
WINDOWS 8 E 8.1
• Lançado em 2012, Windows 8 é um sistema operacional da Microsoft para computadores pessoais, portáteis, netbooks e tablets.
• Segundo a empresa, este sistema operacional é um sistema para qualquer dispositivo, com uma interface totalmente nova, adaptada para dispositivos sensíveis ao toque.
• O Windows 8.1 traz aprimoramentos em recursos de personalização e de pesquisa, em aplicativos, na Windows Store e na
WINDOWS 10
• Foi lançado pela Microsoft em 29 de Julho de 2015.
• Entre as principais novidades do novo sistema operacional estão a volta do Menu Iniciar, a assistente pessoal Cortana, a integração com tablets e smartphones (Windows 10 Mobile) e Xbox One.
• Trouxe o sucessor do Internet Explorer, o Microsoft Edge e a volta do Aero Glass.
• Esse sistema é considerado por muitos usuários o melhor Windows da história.
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 Sierra é a última versão do sistema operacional da Apple para
computadores da família Mac.
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.
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.
SISTEMAS OPERACIONAIS MÓVEIS
•
Sistema operacional móvel é um tipo de sistema
operacional desenvolvido especificamente para
smartphones, tablets, PDAs ou outros dispositivos
móveis.
•
Sistemas
operacionais
móveis
combinam
características de um sistema operacional do
computador pessoal com outros recursos úteis
para uso móvel ou portátil, como tela sensível ao
toque,
celular,
Bluetooth,
Wi-Fi,
GPS
de
navegação móvel, câmera fotográfica, câmera de
vídeo, reconhecimento de voz, leitor de música,
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
Exemplos de Sistemas Operacionais de Redes
Windows NT Server
Windows 2000 Server
Windows 2003 Server
Windows 2008 Server
Netware (Novell)
Unix
Linux
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?
PROGRAMAS UTILITÁRIOS
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.
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.
O utilitário de particionamento de disco permite realizar a divisão lógica de um
disco em várias unidades de armazenamento.
Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar que
você e os programas aplicativos interajam com o computador.
SOFTWARES
Uma relação de softwares para realizar a emulação de um sistema operacional:
VMware Workstation
http://www.vmware.com/br/products/workstation.html
Microsoft Windows Virtual PC
https://www.microsoft.com/pt-br/download/details.aspx?id=3702
Oracle VM Virtual Box
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
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall Brasil, 2004. 368 p.
VELOSSO, R. C. Informática: Conceitos Básicos. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 392 p.
