Sistemas Operacionais

1. Sistemas Operacionais

2. Conceito • O sistema operacional é uma camada de software que opera entre o hardware e os programas aplicativos voltados ao usuário final. • O sistema operacional é uma estrutura de software ampla, muitas vezes complexa, que incorpora aspectos de baixo nível (como driversde dispositivos e gerência de memória física) e de alto nível (como programas utilitários e a própria interface gráfica) • Principal programa do sistema, que controla todos os recursos do computador (dispositivos físicos e funções de software).

3. Conceito • Proporciona uma maneira estável e consistente para lidar com o hardware, sem ter de conhecer todos os detalhes do hardware. • “É um programa de controle do computador. O Sistema Operacional é responsável por alocar recursos de hardware e escalonar tarefas. Ele também deve prover uma interface para o usuário - ele fornece ao usuário uma maneira de acesso aos recursos do computador.” Sobell. • Conjunto de programas que trabalham de modo cooperativo com o objetivo de prover uma máquina mais flexível e adequada ao programador do que aquelaapresentadapelo hardware

4. Funções • Coordenar e Gerenciar Recursos (maximização do uso, concorrência e proteção dos usuários) – Proteção de memória e acesso a arquivos. • Fornecer uma abstração de alto nível dos recursos de hardware da máquina, livrando o programador e o usuário dos detalhes de funcionamento dos mesmos. • Padronização de serviços. • Manter a integridade dos recursos e dos arquivos. • Fazer cálculos e progressões inviáveis ou até impossíveis sem o mesmo.

5. Funções - Gerenciamento • Gerência de Processador • Gerência de Memória • Gerência de Dispositivos • Gerência de Arquivos • Gerência de Proteção • Gerência de Interface • Gerência de Usuários • Interpretador de Comandos

6. Gerência de Processador • Conhecida como gerência de processos ou de atividades, esta funcionalidade visa distribuir a capacidade de processamento de forma justa entre as aplicações, evitando que uma aplicação monopolize esse recurso e respeitando as prioridades dos usuários. • O sistema operacional provê a ilusão de que existe um processador independente para cada tarefa, o que facilita o trabalho dos programadores de aplicações e permite a construção de sistemas mais interativos.

7. Gerência de Memória • Fornecer a cada aplicação uma área de memória própria, independente e isolada das demais aplicações e inclusive do núcleo do sistema. • O isolamento das áreas de memória das aplicações melhora a estabilidade e segurança do sistema como um todo. • Caso a memória RAM existente seja insuficiente para as aplicações, o sistema operacional pode aumentá-la de forma transparente às aplicações, usando o espaço disponível em um meio de armazenamento secundário (como um disco • rígido).

8. Gerência de Dispositivos • Também conhecida como gerência de entrada/saída, a sua função é implementar a interação com cada dispositivo por meio de drivers. • Criar modelos abstratos que permitam agrupar vários dispositivos distintos sob a mesma interface de acesso. • Criar uma solução única para a maioria dos dispositivos, para que os mesmos sejam reconhecidos pelo sistema (driver genérico e informações).

9. Gerência de Arquivos • Esta funcionalidade é construída sobre/após a gerência de dispositivos e visa criar arquivos e diretórios, definindo sua interface de acesso e as regrasparaseuuso. • Os conceitos abstratos de arquivo e diretório são tão importantes e difundidos que muitos sistemas operacionais os usam para permitir o acesso a recursos que nada tem a ver com armazenamento.

10. Gerência de Proteção • Cria regras e conceitos para que seja protegido os dados dos usúarios. • Reforça a proteção do Kernel (nucleo) e da memória em possíveis situações de “Trashing” ou “Crash” • Define usuários • Faz a autenticação e identifica os usuários. • Define regras e permissões e as aplicas a cada seção ou aplicativo usado pelo usuário. • Registra o uso de recursos e aplicativos para fins de auditoria e contabilidade

11. Gerência de Interface • Organiza de forma visual funcional e objetiva arquivos e demais para facilitar o uso do mesmo. • Dispõe de um ambiente gráfico ou linha de comando personalizável de acordo com as necessidades do utilizador. • Em ambiente gráfico auxilia em ações como criar, editar, mover, excluir pastas ou arquivos. (GUI) • Em ambiente texto auxilia e dimensionamento, cor e estrutura da fonte. (CUI)

12. Gerência de Usuário • Intimamente ligado a Gerência de Proteção e Gerência de Interface. • Organiza e define os ambientes para cada usuário. • Recebe e armazena as informações de layout e definições de visualização de cada usuário. • Cria e associa o usuário à um perfil de proteção pré-estabelecido. • Gerência a interação multi-usuário e um sistema.

13. Interpretador de comandos • Faz a comunicação entre o hardware e o software, agindo como um interpretador de linguagem de baixo nível (linguagem de máquina) para linguagem utilizada por nós. • Traduz a ação emitida pelo usuário para linguagem de máquina para que possa ser mandada para o processador, de onde partirá as novas ações a serem efetuadas para atender a solicitação do usuário, ao término da ação ela será novamente traduzida para a linguagem do usuário com a resposta a ação emitida anteriormente concluída.

14. Sistemas Operacionais - Tipos • Monousuário e Monotarefa (Bach) • Monousuário e Multitarefa • Multiusuário • Em tempo real (RTOS) • Rede • Distribuído • Embutido • Desktop • Servidor

15. Monousuário e Monotarefa (Bach) • O sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez. • Os sistemas operacionais mais antigos trabalhavam “por lote”, ou seja, todos os programas a executar eram colocados em uma fila, com seus dados e demais informações para a execução. • O processador recebia um programa após o outro, processando-os em seqüência, o que permitia um alto grau de utilização do sistema.

16. Monousuário e Multitarefa • Este tipo de sistema operacional é o mais utilizado em celulares modernos como Iphoneentre outros, pois existe apenas um “utilizador” manuseando o equipamento e o sistema do mesmo pode fazer mais de uma tarefa ao mesmo tempo. • São pouco utilizados e até não mencionados como existente.

17. Multiusuário e Multitarefa • Um sistema operacional multi-usuáriodeve suportar a identificação do “dono” de cada recurso dentro do sistema (arquivos, processos, áreas de memória, conexões de rede) e impor regras de controle de acesso para impedir o uso desses recursos por usuários não autorizados. • Essa funcionalidade é fundamental para a segurança dos sistemas operacionais de rede e distribuidos. • Grande parte dos sistemasatuaissão multi-usuários.

18. Sistema em tempo real (RTOS) • Um sistema operacional de tempo real não precisa ser necessariamente ultra-rápido • Sua característica essencial é ter um comportamentotemporal previsível(ou seja, seu tempo de resposta deve ser conhecido no melhor e pior caso de operação). • Normalmente utilizado para cálculos, processo ininterruptos, gravação, remoção e similares, ou seja, em servidores de atuação especifica.

19. Rede • Um sistema operacional de rede deve possuir suporte à operação em rede, ou seja, a capacidade de oferecer às aplicações locais recursos que estejam localizados em outros computadores da rede, como arquivos e impressoras. • Ele também deve disponibilizar seus recursos locais aos demais computadores, de forma controlada. • A maioria dos sistemas operacionais atuais oferece esse tipo de funcionalidade, porém com certas limitações.

20. Distribuído • Em um sistema operacional distribuído, os recursos de cada máquina estão disponíveis globalmente, de forma transparente aos usuários. • Ao lançar uma aplicação, o usuário interage com sua janela, mas não sabe onde ela está executando ou armazenando seus arquivos: o sistema é quem decide, de forma transparente. • Os sistemas operacionais distribuídos já existem há tempos,mas ainda não são uma realidade de mercado.

21. Embutido • Um sistema operacional é dito embutidoquando é construído para operar sobre um hardware com poucos recursos de processamento, armazenamento e energia. • Aplicações típicas desse tipo de sistema aparecem em telefones celulares, controladores industriais e automotivos, equipamentos eletrônicos de usodoméstico. • Muitas vezes um sistema operacional embutido se apresenta na forma de uma biblioteca a ser ligada ao programa da aplicação.

22. Desktop • Um sistema operacional “de mesa” é voltado ao atendimento do usuário doméstico e corporativo para a realização de atividades corriqueiras, como edição de textos e gráficos, navegação na Internet e reprodução de mídias simples. • Suas principais características são a interface gráfica, o suporte à interatividade e a operação em rede. • Exemplos de sistemas desktop são o Windows XP, MacOS X e Linux.

23. Servidor • Um sistema operacional servidor deve permitir a gestão eficiente de grandes quantidades de recursos (disco, memória, processadores), impondo prioridades e limites sobre o uso dos recursos pelos usuários e seus aplicativos. • Normalmente um sistema operacional servidor também tem suporte a rede e multi-usuários. • Caracteriza-se pela centralização dos serviços, robustez de hardware, conseqüentemente, alto desempenho e segurança dos dados.

25. Dúvidas???

26. Exercícios • Conceitue Sistema Operacional e cite 3 funções. • Cite 3 tipos de Sistemas Operacionais e uma breve explicação. • Qual o sistema operacional mais utilizado hoje?