Introdução a Ciência da Computação Introdução a Ciência da Computação
INSTITUTO FEDERAL DE INSTITUTO FEDERAL DE
EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUDESTE DE MINAS GERAIS
SUDESTE DE MINAS GERAIS Campus Rio Pomba
Campus Rio Pomba
Alunos:
Alunos: Alexandre David
Luiz Gustavo de Azevedo Raniel
Thiago de Batiste William Rodrigues
Professor:
Professor: João Paulo Campolina Lamas
Introdução Introdução
Definindo os Sistemas Operacionais
Objetivos de um SO
Conceitos Básicos em SO
Classificação dos Sistemas Operacionais Classificação dos Sistemas Operacionais
Quanto ao número de usuários
Quanto ao número de programas que são executados Do ponto de vista do número de processadores
Windows vs LinuxWindows vs Linux
Historia e evolução Versões e distribuições Interfaces gráficas
Vantagens e desvantagens Conclusão
Um Sistema Operacional é um programa que atua como uma interface entre Um Sistema Operacional é um programa que atua como uma interface entre o hardwareo hardware do computador e o usuário do sistema . do computador e o usuário do sistema .
O Sistema Operacional tem a função de tornar o O Sistema Operacional tem a função de tornar o hardwarehardware utilizável para o utilizável para o usuário final, controlando e organizando o uso dos recursos de maneira que se usuário final, controlando e organizando o uso dos recursos de maneira que se obtenha um sistema eficiente e seguro.
obtenha um sistema eficiente e seguro.
Programas aplicativos Programas de sistema
Hardware
Firmware
Firmware: São programas (rotinas) especiais armazenados de forma permanente no hardware do computador que permitem o funcionamento elementar de operações básicas em certos dispositivos do computador .
Shells
Shells: São interpretações de comando.
Oferecer os recursos do sistema de forma simples e transparente;
gerenciar a utilização dos recursos existentes buscando seu uso eficiente em termos do sistema;
garantir a integridade e a segurança dos dados armazenados e processados no sistema.
Proporcionar um interface adequada para que ele possa ser utilizado
por seus usuários.
O operador e programador da máquina eram uma só pessoa.
A ativação (setup) do computador era muito lenta e a depuração extremamente trabalhosa.
O controle do sistema era feito através de botões e displays no console.
Primeira Geração (Anos 50)Primeira Geração (Anos 50)
Em 1953 surgiu o primeiro Sistema Operacional. Construído pela GM.
Desenvolvido para um computador da IBM modelo 701.
Os Sistemas Operacionais eram voltados para o processamento em batchs(lotes).
Um único processo rodando, tinha total controle sobre a máquina.
Segunda Geração (Anos 60)Segunda Geração (Anos 60)
Várias empresas já fabricavam Sistemas Operacionais.
O objetivo era executar o maior número de processos por unidade de tempo.
Foram desenvolvidos os primeiros sistemas com características de multiprogramação, multiprocessamento, time – sharing e tempo real.
Surgiu o conceito de dispositivo independente
Terceira Geração (Meio dos anos 60 ao meio dos anos 70)Terceira Geração (Meio dos anos 60 ao meio dos anos 70)
Introdução da série de computadores System/360.
Desenvolvimento e implementação do sistema com ambiente interativo, o UNIXUNIX Os sistemas suportavam simultaneamente o processamento :
batch, time – shared, tempo – real e multiprocessado. batch, time – shared, tempo – real e multiprocessado
Sistemas escritos em linguagens de alto nível. Desenvolvimento da linguagem C.
Surgiram as linguagens de controle que permitem controlar a execução de processos.
Outro marco importante foi o surgimento da engenharia de software.
Quinta Geração Quinta Geração (Final dos anos 80 ao presente)(Final dos anos 80 ao presente)
Era da computação distribuída.
Redes configuradas dinamicamente.
Surgem os computadores laptop e palmtop.
Com o desenvolvimento de protocolos de comunicaçãoCom o desenvolvimento de protocolos de comunicação
Sistemas atuais utilizados: Windows, Mac OS, distribuição linux ,etc.Sistemas atuais utilizados: Windows, Mac OS, distribuição linux ,etc.
Quarta Geração (Meio dos anos 70 ao final dos anos 80)Quarta Geração (Meio dos anos 70 ao final dos anos 80) Sistemas Operacionais para redes de computadores.
O modelo cliente/servidor tornou-se difundido.
Com o advento do microprocessador, surgem os computadores pessoais.
A quantidade de pessoas com acesso a um computador torna-se maior.
O conceito de máquina virtual torna-se largamente utilizado.
O SO é formado por um conjunto de rotinas (procedimentos) que oferecem serviços aos usuários do sistema e suas aplicações, bem como a outras rotinas do próprio sistema
Esse conjunto de rotinas é chamado de núcleo do sistema ou kernel. kernel
O SO é um software que executa no modo supervisor ou modo núcleo Demais programas executam no modo usuário.
As principais funções do núcleo são: As principais funções do núcleo são:
• tratamento de interrupções
• criação e eliminação de processos
• sincronização e comunicação entre processos
• gerência de memória
• gerência do sistema de arquivos
• gerência de E/S
Um conceito fundamental em SO é o de processo ou tarefa.
Um processo é basicamente um programa em execução.
Em um instante qualquer, um processo está em um determinado estado.
Estes estados podem ser:
• executando executando
• bloqueado bloqueado
• ativoativo
Um processo possui duas importantes propriedades:
• o resultado da sua execução independe da velocidade com que é executado.o resultado da sua execução independe da velocidade com que é executado.
• se o processo for executado novamente com os mesmos dados, ele passaráse o processo for executado novamente com os mesmos dados, ele passará pela mesma sequência de instruções e fornecerá o mesmo resultado.
pela mesma sequência de instruções e fornecerá o mesmo resultado.
SISTEMAS SISTEMAS OPERACIONAIS OPERACIONAIS
MONOPROGRAMÁVEIS / MONOPROGRAMÁVEIS /
MONOTAREFA
MONOTAREFA MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTIPROGRAMÁVEIS / MULTITAREFA
MULTITAREFA SITEMAS COMSITEMAS COM
MÚLTIPLOS PROCESSADORES MÚLTIPLOS PROCESSADORES
FORTEMENTE
ACOPLADOS FRACAMENTE ACOPLADOS BATCH
TIME - SHARING REAL - TIME
Tipos de processamento
SIMÉTRICOS ASSIMÉTRICOS
SISTEMAS
OPERACIONAIS DE REDE
SISTEMAS DISTRIBUIDOS Comunicação entre UCP’s
e compartilhamento de memória principal e dispositivos de E/S:
Quanto ao número de usuários:
Quanto ao número de usuários:
Monousuário Monousuário
Multiusuário Multiusuário
Quanto ao número de programas que são executados:
Quanto ao número de programas que são executados:
MonoprogramadoMonoprogramado
MultiprogramadoMultiprogramado
Tipos de processamento:
Tipos de processamento:
• BATCH (LOTE) BATCH (LOTE)
• TIME – SHARING (TEMPO – COMPARTILHADO)TIME – SHARING (TEMPO – COMPARTILHADO)
• REAL – TIME (TEMPO – REAL) REAL – TIME (TEMPO – REAL)
Do ponto de vista do número de processadores:
Do ponto de vista do número de processadores:
Sistema Monoprocessado Sistema Monoprocessado
• Caracteriza-se por possuir um único processador.Caracteriza-se por possuir um único processador.
Sistema Multiprocessado Sistema Multiprocessado
• Caracteriza-se por possuir mais de um processador Caracteriza-se por possuir mais de um processador..
• Permite que vários programas sejam executados ao mesmo. Permite que vários programas sejam executados ao mesmo.
• Possibilita o aumento da capacidade computacional com menor custo. Possibilita o aumento da capacidade computacional com menor custo.
• Permite a reconfiguração e o balanceamento do sistema. Permite a reconfiguração e o balanceamento do sistema.
Com o multiprocessamento, novos problemas de concorrência foram Com o multiprocessamento, novos problemas de concorrência foram surgindo, pois vários processadores podem estar acessando as mesmas áreas surgindo, pois vários processadores podem estar acessando as mesmas áreas de memória, além da dificuldade de interligação eficiente dos processadores, de memória, além da dificuldade de interligação eficiente dos processadores, memória e periféricos.
memória e periféricos.
Em função da forma de comunicação entre os processadores e o grau deEm função da forma de comunicação entre os processadores e o grau de compartilhamento da memória principal e dos dispositivos de E/S, os sistemas compartilhamento da memória principal e dos dispositivos de E/S, os sistemas
podem ser classificados em:
podem ser classificados em:
Fortemente acoplados Fortemente acoplados
Dois ou mais processadores compartilhando uma única memória.
Dois ou mais processadores compartilhando uma única memória.
Podem ser divididos conforme a simetria existente entre os processadores em:
Podem ser divididos conforme a simetria existente entre os processadores em:
• Sistemas Assimétricos Sistemas Assimétricos – Somente um processador pode executar serviços do SO.– Somente um processador pode executar serviços do SO.
• Sistemas Simétricos - Todos os processadores realizam as mesmas funções. Sistemas Simétricos - Todos os processadores realizam as mesmas funções.
Fracamente acopladosFracamente acoplados
Cada sistema funciona de forma independente, possuindo seu próprio Cada sistema funciona de forma independente, possuindo seu próprio
processador, memória principal e dispositivos de entrada e E/S.processador, memória principal e dispositivos de entrada e E/S.
• Sistemas Operacionais de Redes: Sistemas Operacionais de Redes: cada estação é totalmente independente cada estação é totalmente independente um da outra, podendo possuir Sistemas Operacionais diferentes.
um da outra, podendo possuir Sistemas Operacionais diferentes.
• Sistemas Operacionais Distribuídos: Sistemas Operacionais Distribuídos: existe um “relacionamento” mais forte existe um “relacionamento” mais forte entre essas estações, que, geralmente, possuem o mesmo SO.
entre essas estações, que, geralmente, possuem o mesmo SO.
Podem ser classificados em:
Podem ser classificados em:
Tudo começou quando em 1981, a Microsoft iniciou o Tudo começou quando em 1981, a Microsoft iniciou o desenvolvimento de uma aplicação de Interface (Windows), possibilitando o desenvolvimento de uma aplicação de Interface (Windows), possibilitando o uso do mouse numa interface cheia de janelas. Isso foi um novo passo para uso do mouse numa interface cheia de janelas. Isso foi um novo passo para o mundo da informática, pois o desenvolvimento do Windows deu o início a o mundo da informática, pois o desenvolvimento do Windows deu o início a uma nova geração de sistemas que possuíam interface gráfica, onde os uma nova geração de sistemas que possuíam interface gráfica, onde os utilizadores viam o que desejavam e clicavam, simplesmente.
utilizadores viam o que desejavam e clicavam, simplesmente.
Antes do lançamento do Antes do lançamento do Windows, o sistema operativo Windows, o sistema operativo baseava-se em linha de comandos baseava-se em linha de comandos (MS-DOS). O aspecto gráfico era bem (MS-DOS). O aspecto gráfico era bem diferentes do que vemos hoje. Não diferentes do que vemos hoje. Não haviam janelas,efeitos,uso do mouse, haviam janelas,efeitos,uso do mouse, etc. Tudo era feito a partir de linhas de etc. Tudo era feito a partir de linhas de comando muito feias esteticamente e comando muito feias esteticamente e
relativamente complicadas.
relativamente complicadas.
Surgiu como uma plataforma para o desenvolvimento de aplicações Surgiu como uma plataforma para o desenvolvimento de aplicações de produtividade pessoal.
de produtividade pessoal.
Bill Gates Bill Gates
Windows 1.0 Windows 1.0 Windows 2.0 Windows 2.0 Windows 3.0 Windows 3.0 Windows NT Windows NT Windows 95 Windows 95 Windows 98 Windows 98
Windows 2000 Windows 2000 Windows ME Windows ME
Windows Windows XP Windows Windows XP Windows Server 2003 Windows Server 2003 Windows Vista
Windows Vista
Windows Seven
Windows Seven
Interface amigável e de fácil instalação.Interface amigável e de fácil instalação.
O painel de controle é bem mais simples. Recursos visíveis e práticos.O painel de controle é bem mais simples. Recursos visíveis e práticos.
Maior compatibilidade de programas e aplicações.Maior compatibilidade de programas e aplicações.
Maior gama de jogos, ferramentas de sistema e segurança, programas Maior gama de jogos, ferramentas de sistema e segurança, programas e aplicações.
e aplicações.
Tem os melhores players de mídia digital, os melhores programas atuais Tem os melhores players de mídia digital, os melhores programas atuais e práticos.
e práticos.
Todo comando do Windows é simples.Todo comando do Windows é simples.
É usado por 95% dos computadores existentes.É usado por 95% dos computadores existentes.
Não contem o sistema “Open Source”. Não contem o sistema “Open Source”.
É mais caro, tanto na altura de adquirir o SO como É mais caro, tanto na altura de adquirir o SO como também nos programas e outros Softwares.
também nos programas e outros Softwares.
Bem mais inseguro, e como tal, mais propicio a Bem mais inseguro, e como tal, mais propicio a contrair Vírus e outros Malwares informáticos.
contrair Vírus e outros Malwares informáticos.
Em Setembro de 1991 um estudante universitário Filandês de nome Linus Em Setembro de 1991 um estudante universitário Filandês de nome Linus Torvalds, lança o Linux e coloca-o na internet.
Torvalds, lança o Linux e coloca-o na internet.
Depressa mais de 100 pessoas juntaram-se ao campo Linux, pois era do tipo Depressa mais de 100 pessoas juntaram-se ao campo Linux, pois era do tipo Open-Source e portanto sem quaisquer custos para o utilizador.
Open-Source e portanto sem quaisquer custos para o utilizador.
Linus Torvalds Linus Torvalds Surgiu para possibilitar o acesso de estudantes universitários aos Surgiu para possibilitar o acesso de estudantes universitários aos recursos do Unix para pesquisa
recursos do Unix para pesquisa
Evoluiu à partir de sistemas Evoluiu à partir de sistemas multiusuários e conectados multiusuários e conectados em redes globais (Internet) em redes globais (Internet)
Foco em confiabilidade para o Foco em confiabilidade para o
desenvolvedor e para o desenvolvedor e para o
administrador de rede.
administrador de rede.
O Linux apresenta uma quantidade enorme de O Linux apresenta uma quantidade enorme de distribuições e versões.
distribuições e versões.
Aqui estão algumas das mais conhecidas:
Aqui estão algumas das mais conhecidas:
Fedora Fedora
Caixa Mágica Caixa Mágica
Kde Kde Suse Suse Ubuntu Ubuntu
RedHat
RedHat
Existem diversas empresas que configuram o Linux de uma forma Existem diversas empresas que configuram o Linux de uma forma diferente e "distribuem". Por isso há diversas distribuições, umas mais diferente e "distribuem". Por isso há diversas distribuições, umas mais fáceis, outras mais difíceis, varia de acordo com o utilizador que a fáceis, outras mais difíceis, varia de acordo com o utilizador que a empresa quer atingir.
empresa quer atingir.
O Linux é um sistema operativo de código aberto e de livre distribuição.O Linux é um sistema operativo de código aberto e de livre distribuição.
Por ser de código aberto existem infinitas configurações possíveis.
Por ser de código aberto existem infinitas configurações possíveis.
Todo o utilizador, se dominar linguagem de programação, pode alterá-lo Todo o utilizador, se dominar linguagem de programação, pode alterá-lo e faze-lo funcionar da forma que bem entender.
e faze-lo funcionar da forma que bem entender.
Também é útil para quando há um erro (bug) no sistema, qualquer um Também é útil para quando há um erro (bug) no sistema, qualquer um pode tentar corrigir sem ter de aguardar pelos updates de correção.
pode tentar corrigir sem ter de aguardar pelos updates de correção.
Não existe apenas um Linux.
Não existe apenas um Linux.
Ele é apenas uma estrutura básica.
Ele é apenas uma estrutura básica.
A maioria das distribuições são livres. Não se paga nada por elas.
A maioria das distribuições são livres. Não se paga nada por elas.
Pode-se fazer download direto na Internet ou comprar um CD ou Pode-se fazer download direto na Internet ou comprar um CD ou DVD bem barato.
DVD bem barato.
O Linux utiliza o hardware de uma forma mais inteligente, não exige O Linux utiliza o hardware de uma forma mais inteligente, não exige muitos upgrades como ocorre com o Windows.
muitos upgrades como ocorre com o Windows.
Outra vantagem é que o Linux é um sistema mais seguro. É mais Outra vantagem é que o Linux é um sistema mais seguro. É mais difícil a contaminação de vírus, falhas de segurança, etc.
difícil a contaminação de vírus, falhas de segurança, etc.
As redes feitas com Linux são bem melhores que as com Windows.
As redes feitas com Linux são bem melhores que as com Windows.
Não é tão intuitivo como o Windows.
Os utilizadores demoram para se acostumarem com o sistema diferente do Windows, isso faz com que uma empresa antes de implantar esse sistema pense em termos de custo com formação do pessoal.
