Sistemas Operacionais Campus - Cachoeiro Curso Técnico de Informática Sistemas Operacionais Everson Scherrer Borges João Paulo de Brito Gonçalves

Apresentação da Disciplina

Ementa: Fundamentos de sistemas operacionais; Histórico dos Sistemas Operacionais; Tipos de Sistemas Operacionais: Sistemas Operacionais locais e Distribuídos; Serviços do Sistema Operacional Estrutura do Sistema Operacional; Instalação; Interface Usuário Modo Texto e Modo Gráfico; Comandos básicos do shell; Redirecionamentos; Sistema de arquivos; Gerência de Processos; Administração do sistema local: Usuários e grupos Gerência de dispositivos

Competências: Analisar e operar os serviços e funções de sistemas operacionais; Identificar e gerenciar os serviços de administração de sistemas operacionais; Compreender os aspectos básicos da segurança dos sistemas operacionais.

Habilidades: Instalar e configurar os principais sistemas operacionais; Instalar e remover softwares em geral; Operar os principais comandos de configuração de sistemas operacionais; Efetuar as configurações bíblicas de acesso à Internet; Prestar assistência na utilização de softwares em geral; Executar artes de treinamento e suporte técnico; Fazer a atualização dos sistemas operacionais.

Avaliações: 2 Avaliações Escritas – 30 pontos cada 5 trabalhos práticos – 8 pontos cada 6

Mestre em Sistemas e Computação pelo Instituto Militar de Engenharia Eu????? Bacharel em Ciência da Computação pela UFJF Mestre em Sistemas e Computação pelo Instituto Militar de Engenharia Pós-graduado em Administração de Redes Linux pela UFLA 7

Fundamentos de Sistemas Operacionais e História dos Sistemas Operacionais

Sistema Computacional = hardware + software INTRODUÇÃO Sistema Computacional = hardware + software Tipos de Software: Programas do sistema: gerenciam a operação do computador Programas de aplicação: programas de usuário Sistema Operacional: principal programa do sistema, que controla todos os recursos do computador (dispositivos físicos e funções de software).

DEFINIÇÃO Software responsável por gerenciar dispositivos que compõem um sistema computacional e realizar a interação entre o usuário e esses dispositivos; Hardware Processador; Memória Principal; Dispositivos de Entrada/Saída; Software Programas de Aplicação; Programas do Sistema;

DEFINIÇÃO Sistemas de computadores modernos são compostos por diversos dispositivos: Processadores; Memória; Controladoras; Monitor; Teclado; Mouse; Impressoras; Etc... Alta Complexidade

SISTEMAS OPERACIONAIS DEFINIÇÃO Com tantos dispositivos, surge a necessidade de gerenciamento e manipulação desses diversos dispositivos Tarefa difícil SISTEMAS OPERACIONAIS

USUÁRIOS SISTEMA OPERACIONAL HARDWARE

Principais Objetivos Fornecer um ambiente no qual se possa executar programas. Prover uma interface entre o usuário e a máquina permitindo que este interaja com ela. Apresentar ao usuário do computador uma forma amena de utilizar a máquina. Criar uma máquina virtual, de fácil compreensão para o usuário, com características diferentes da máquina física. Realizar o melhor uso possível do hardware disponível, aumentando o desempenho do sistema e diminuindo o custo.

Sistema Operacional dentro da Arquitetura de um Sistema Computacional Compiladores Interpretadores de Comando Editores SISTEMA OPERACIONAL Dispositivos Físicos Micro Arquitetura Linguagem de Máquina Internet Explorer APLICATIVOS Emule ICQ, MSN PROGRAMAS DO SISTEMA HARDWARE

Funções do Sistema Operacional Por mais complexo que possa parecer, um sistema operacional é apenas um conjunto de rotinas executado pelo processador, da mesma forma que qualquer outro programa. Sua principal função é controlar o funcionamento do computador, como um gerente dos diversos recursos disponíveis no sistema. Um sistema operacional possui inúmeras funções e resumimos essas funções, basicamente, em duas, descritas a seguir:

Facilidade de Acesso aos Recursos do Sistema Um sistema de computação, possui, normalmente, diversos componentes, como terminais, impressoras, discos e fitas. Quando utilizamos um desses dispositivos, não nos preocupamos com a maneira como é realizada esta comunicação e os inúmeros detalhes envolvidos. O sistema operacional, então, serve de interface entre o usuários e os recursos disponíveis no sistema, tornando esta comunicação transparente e permitindo ao usuário um trabalho mais eficiente e com menores chances de erros

Compartilhamento de Recursos de Forma Organizada e Protegida Quando pensamos em sistemas multiusuário, onde vários usuários podem estar compartilhando os mesmos recursos, como, por exemplo, memória e discos, é necessário que todos tenham oportunidade de ter acesso a esses recursos, de forma que um usuário não interfira no trabalho do outro. O compartilhamento de recursos permite, também, a diminuição de custos, na medida em que mais de um usuário possa utilizar as mesmas facilidades concorrentemente, como discos, impressoras, linhas de comunicação etc.

Compartilhamento de Recursos de Forma Organizada e Protegida Se imaginarmos, por exemplo, que uma impressora possa ser utilizada por vários usuários do sistema, deverá existir algum controle para impedir que a impressão de um usuário interrompa a impressão de outro. Novamente, o sistema operacional é responsável por permitir o acesso concorrente a esse e a outros recursos, de forma organizada e protegida, dando ao usuário a impressão de ser o único a utilizá-los.

Compartilhamento de Recursos de Forma Organizada e Protegida Não é apenas em sistemas multiusuário que o sistema operacional é importante. Se pensarmos que um computador pessoal nos permite executar várias tarefas, como imprimir um documento, copiar um arquivo pela internet ou processar uma planilha, o sistema operacional deve ser capaz de controlar a execução concorrentes de todas essas tarefas.

Evolução dos Sistemas Operacionais 1ª geração Em 1953 surgiu o primeiro sistema operacional. Construído pela GM, ele foi desenvolvido para um computador IBM modelo 701 Os primeiros sistemas eram voltados para o processamento em batchs (lotes) Consistia em coletar um conjunto de jobs e fazer a gravação desse conjunto para uma fita magnética utilizando um computador de pequeno porte. Após essa gravação, a fita era colocada no computador de grande porte responsável pelo processamento. O programa responsável por esse processamento era o antecessor dos sistemas operacionais atuais Uma vez que houvesse um processo rodando, ele tinha completo controle sobre a máquina.

Evolução dos Sistemas Operacionais 1ª geração Ao término (normal ou anormal) do processo, o controle retornava ao sistema operacional que preparava a máquina para receber o próximo programa. Primeiro SO da IBM – FMS (Fortran Monitor System)

Evolução dos Sistemas Operacionais 2ª geração Nos anos 60, a situação que se tinha era a seguinte: Produtos Incompatíveis Máquinas imensas e poderosas orientadas a palavra Máquinas comerciais orientadas a caracter Alta carga de desenvolvimento e manutenção IBM introduz o Sistema/360 que usa o sistema operacional OS/360. Ele era adeqüado tanto para aplicações científicas quanto para aplicações comerciais. Foi um verdadeiro sucesso.

Evolução dos Sistemas Operacionais 2ª geração Técnicas surgidas nesse período: multiprogramação. A mutiprogramação permite que vários programas sejam executados simultaneamente. A idéia era manter na memória simultaneamente uma quantidade de programas suficientes para ocupar 100% do tempo do processador diminuindo a ociosidade multiprocessamento. No multiprocessamento vários programas são processados ao mesmo tempo em processadores diferentes. time-sharing. São ditos de tempo compartilhado. Usuários interagem com a máquina de uma maneira conversacional através de terminais. Primeiro sistema TimeSharing: CTSS (Compatible Time Sharing System) tempo real. Dentre eles se destaca o SABRE para reservas de passagens da American Airlines.

Evolução dos Sistemas Operacionais 3ª geração Foi de meados dos anos 60 até os anos 70 Marcada pelo surgimento do UNIX, desenvolvido por Ken Thompson e Dennis Ritchie usando a linguagem C. Este sistema operacional serviu de base para construção de muitos outros: Linux, Solaris, BSD.... Os sistemas começaram a ser escritos em linguagens de alto nível e surgiram as linguagens de controle que permitem controlar a execução de processos. Outro marco importante foi o surgimento da engenharia de software. Essa viria a ditar regras para a construção de sistemas. Os sistemas operacionais que eram um aglomerado de programas escritos por pessoas com muito mais noção de hardware do que software, passaram a ser escritos de uma maneira mais disciplinada.

Evolução dos Sistemas Operacionais 4ª geração Meados dos anos 70 ao final dos anos 80 O modelo cliente/servidor tornou-se difundido. Os clientes são os processos dos usuários que necessitam de vários serviços e os servidores são os componentes de hardware/software da rede que realizam estes serviços O conceito de processamento distribuído tornou-se largamente difundido. Quando necessário, dados eram trazidos para serem processados em alguma instalação de computador central de larga escala. Em 1981, surge a primeira versão do DOS. Com a popularização dos computadores, os usuários cada vez mais requisitam sistemas operacionais com interfaces amigáveis, de fácil utilização para leigos. Surgem os sistemas operacionais Mac Os da Apple e o Windows da Microsoft

Evolução dos Sistemas Operacionais 5ª geração Final dos anos 80 até os dias atuais Era da Computação Distribuída, onde os programas não têm necessariamente que ser executados em apenas um computador O protocolo de comunicações TCP/IP tornou-se largamente utilizado (Depto de Defesa dos EUA) e as LANs (Local Area Networks) tornaram-se mais práticas e econômicas com o surgimento do padrão Ethernet desenvolvido pela Xerox. Surgimento dos Sistemas Operacionais Distribuídos e Sistemas Operacionais de Rede. Com o surgimento dos notebooks, modens 3G e smartphones, os sistemas operacionais também devem estar equipados para suportar a computação móvel.

Ativação do Sistema Operacional Toda vez que um computador é ligado, é necessário que o sistema operacional seja carregado da memória secundária para a memória principal. Esse processo, denominado ativação do sistema (boot), é realizado por um programa localizado em um posição especifica do disco, geralmente o primeiro bloco, chamado de gerenciador de boot. O procedimento de ativação varia em função do equipamento, podendo ser realizado através do teclado, de um terminal ou por manipulação de chaves de um painel, em sistemas mais antigos. Além da carga do sistema operacional, a ativação do sistema também consiste na execução de arquivos de inicialização. Nestes arquivos são especificados procedimentos de inicialização de hardware e software específicos para cada ambiente. Na maioria dos sistemas, também existe o processo de desativação (shutdown). Este procedimento permite que as aplicações e componentes do sistema sejam desativados de forma ordenada. garantindo a integridade do sistema.

Ativação do Sistema Operacional Passo 1 A fonte de alimentação fornece energia elétrica para as diferentes partes do sistema processador BIOS Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional Passo 2 O processador procura o BIOS processador BIOS BIOS Basic Input/Output System Firmware que contém as instruções de inicialização do computador Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional processador BIOS placas de expansão conectores teclado drive de CD-ROM Passo 3 A BIOS realiza o POST POST Power-On Self Test Teste mediante o qual são verificados componentes tais como mouse, teclado, conectores e placas de expansão Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional Passo 4 Os resultados do POST são comparados com os dados armazenados no chip CMOS processador BIOS placas de expansão conectores drive de CD-ROM chip CMOS Chip CMOS Complementary Metal Oxyde Semiconductor Armazena informações de configuração do computador e também detecta novos dispositivos conectados Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional processador BIOS placas de expansão conectores drive de CD-ROM chip CMOS disco rígido drive de disco flexível Passo 5 O BIOS procura os arquivos do sistema no drive D (CD-ROM) e, em seguida, no drive C (disco rígido). Arquivos do sistema Arquivos específicos do sistema operacional, carregados durante a inicialização Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional processador BIOS placas de expansão conectores drive de CD-ROM chip CMOS disco rígido drive de disco flexível módulos de memória RAM Passo 6 O programa de boot carrega na RAM o núcleo do SO (armazenado no HD), o qual assume, a partir de então, o controle do computador Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).

Ativação do Sistema Operacional Passo 7 O SO carrega informações de configuração, exibe a área de trabalho (desktop) na tela e executa programas na pasta Iniciar (StartUp) Step 7 Pasta Iniciar (StartUp) Contêiner de uma lista de programas que são automaticamente iniciados quando o computador é inicializado Guarda dados e instruções de programas entre as etapas de processamento e os fornece para a unidade de controle e a unidade lógico- aritmética durante o processamento. Todos os dados e programas devem ser colocados na memória principal antes de poderem ser processados. A unidade de armazenamento primário consiste em chips microeletrônicos de memória conhecida como RAM (random access memory).