Introdução à Informática Sistemas Operacionais: Software em Segundo Plano 1

Objetivos 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 as diversas versões do Microsoft Windows. Explicar a necessidade dos sistemas operacionais de rede. © 2004 by Pearson Education 2

Objetivos Descrever os métodos de alocação de recursos em grandes computadores. Descrever as diferenças entre multiprocessamento, multiprogramação e sistema de tempo compartilhado. Explicar os princípios do gerenciamento da memória. Listar diversas funções normalmente executadas por programas utilitários. © 2004 by Pearson Education 3

Sistemas Operacionais: Software Oculto Serve como um intermediário entre o hardware e os softwares aplicativos. Sistema Operacional Software de sistemas Kernel © 2004 by Pearson Education 4

Sistema Operacional Um conjunto de programas que se situa entre os softwares aplicativos e o hardware: Gerencia os recursos do computador (CPU, dispositivos periféricos). Estabelece uma interface com o usuário. Determina como o usuário interage com o sistema operacional. Provê e executa serviços para softwares aplicativos. Voltar © 2004 by Pearson Education 5

Software de Sistemas Todos os programas relacionados à coordenação das operações do computador. Exemplos: Sistemas operacionais. Conversores de linguagem: Convertem código de programa para uma forma legível por máquina. Programas utilitários: Executam tarefas secundárias. Voltar © 2004 by Pearson Education 6

Kernel (Núcleo) Gerencia o sistema operacional. Carregado do disco rígido para a memória quando o computador é inicializado. Booting refere-se a iniciar o computador. Carrega do armazenamento em disco outros programas do sistema operacional, quando necessário. Outros programas são chamados de não-residentes. Voltar © 2004 by Pearson Education 7

Sistemas Operacionais para Computadores Pessoais Plataforma: combinação de hardware de computador e software de sistema operacional. Wintel (Microsoft Windows que roda em um PC baseado em Intel) é a mais comum. Plataformas Comuns: MS-DOS Windows MAC OS Unix Linux © 2004 by Pearson Education 8

MS-DOS Usa uma interface de linha de comando. A tela apresenta prompts ao usuário. O usuário digita comandos. Amplamente substituído pelas interfaces gráficas. Não é amigável (user-friendly). Voltar © 2004 by Pearson Education 9

Microsoft Windows Iniciou-se como um ambiente operacional para o MS-DOS. Não era um sistema operacional completo; necessitava do MS-DOS. Usa uma interface gráfica. Os usuários podem usar os comandos e a interface do DOS. Agora é uma família completa de sistemas operacionais. Voltar © 2004 by Pearson Education 10

Ambiente Operacional MS-DOS Windows 3.1 Uma camada adicionada “por cima” do DOS. Separa o sistema operacional do usuário. Torna o sistema operacional mais fácil de usar. Denomina-se shell. Voltar © 2004 by Pearson Education 11

Interface Gráfica O usuário dá um clique em um ícone para executar tarefas. O menu Iniciar no canto inferior esquerdo abre programas. Usa menus para ativar comandos. Voltar © 2004 by Pearson Education 12

Recursos do Windows Nomes de arquivo extensos (até 255 caracteres). Plug and Play: Torna mais fácil a instalação de componentes de hardware. Object Linking and Embedding (OLE): Permite ao usuário incorporar ou vincular um documento em outro. Voltar © 2004 by Pearson Education 13

A Família Windows Windows 9x Mercado corporativo Windows XP Windows CE Windows Millennium Edition (ME) Mercado corporativo Windows NT Windows 2000 Windows XP Windows CE Windows Vista Windows 7 Voltar © 2004 by Pearson Education 14

Windows 9x Serve ao mercado doméstico e de consumo. Não é mais um shell, mas um sistema operacional independente. Iniciou-se com o Windows 95. Geração seguinte: Windows 98 Windows ME Muitas melhorias em relação ao Windows 3.1. Voltar © 2004 by Pearson Education 15

Melhorias do Windows 98 Capacidades para navegação na Internet/intranet. Suporte para hardware de última geração, inclusive DVD e multimídia. Suporte para unidades de disco de enorme capacidade. Assistentes: software passo a passo para instalar, configurar e usar software. Voltar © 2004 by Pearson Education 16

Melhorias do Windows Me Suporte para multimídia: Media Player, edição de vídeo. Maiores recursos de confiabilidade. Suporte para redes domésticas. Voltar © 2004 by Pearson Education 17

Mercado Corporativo Windows NT Windows 2000 NT é a sigla de “new technology” – nova tecnologia. Windows 2000 Voltar © 2004 by Pearson Education 18

Windows NT A Área de Trabalho tem a aparência do Windows 98 e age como ele. Destina-se a ambientes corporativos, ligados em rede. Projetado para garantir escalabilidade (a capacidade de suportar muitos usuários). Segurança mais rígida. Voltar © 2004 by Pearson Education 19

Windows 2000 A última geração do Windows NT. Um computador “serve” a muitos usuários. Você se identifica e o sistema sabe suas preferências. Você obtém “sua” área de trabalho e arquivos, independentemente de qual PC usa para acessar a rede. Voltar © 2004 by Pearson Education 20

Windows XP Reúne em um único produto as versões corporativas e aquelas destinadas ao consumidor do Windows. Possui a versão doméstica (Home) e a profissional (Professional). Melhorias Voltar © 2004 by Pearson Education 21

Melhorias do Windows XP Melhor interface com o usuário: Área de trabalho muito mais clara e desobstruída. Mais ícones no menu Iniciar redesenhado. Melhor suporte para multimídia. Mais personalização. Suporte para múltiplos usuários: O usuário pode sair do sistema, deixar programas rodando e permitir que outro usuário entre no sistema. Cria contas limitadas para crianças usarem; ou seja, sem jogos inadequados e sem acesso à Internet. Suporte e proteção para a Internet. Voltar © 2004 by Pearson Education 22

Windows CE Versão em menor escala do Windows 9x: Usado em Pocket PCs. Projetado para funcionar em máquinas com telas pequenas e, se for o caso, com armazenamento pequeno. Usado em Pocket PCs. Usado em sistemas embutidos. Dispositivos computadorizados integrados em outros produtos; ou seja, robôs. O CE .NET suporta a plataforma .NET. Voltar © 2004 by Pearson Education 23

MAC OS Projetado para o computador Macintosh. Primeira GUI bem-sucedida comercialmente. Serviu como modelo para o Windows e outros produtos GUI desenvolvidos a partir de então. Voltar © 2004 by Pearson Education 24

UNIX Desenvolvido em 1971 para ser usado no minicomputador DEC. Sistema baseado em caracteres com interface de linha de comando. Não é ligado a nenhuma família de processadores. Roda praticamente em qualquer tipo de sistema (PC, mainframe, estação de trabalho) de qualquer fabricante. Principal sistema operacional em uso em servidores de Internet. Manipula facilmente muitos usuários ao mesmo tempo. Voltar © 2004 by Pearson Education 25

Linux Usa interface de linha de comando. Conceito de fonte aberta. Muitas companhias criaram uma GUI para funcionar com o Linux. Conceito de fonte aberta. O código-fonte é livre. Usuários podem baixar (download), modificar e distribuir o software. Mais estável do que o Windows. Aplicativos relativamente escassos. Voltar © 2004 by Pearson Education 26

Sistemas Operacionais para Redes Sistema Operacional de Rede – Network operating system (NOS): Manipula funções de rede. Faz parecer que os recursos rodam nos computadores clientes. Sistemas comuns. © 2004 by Pearson Education 27

Funções de Rede Compartilhar recursos (discos rígidos e impressoras). Segurança de dados. Diagnóstico e solução de problemas (troubleshooting). Controle administrativo. Voltar © 2004 by Pearson Education 28

Sistemas Operacionais de Rede Windows NT Server Windows 2000 Server Windows .NET Server Novell Netware Unix Linux Voltar © 2004 by Pearson Education 29

Sistemas Operacionais para Computadores de Grande Porte Alocação de recursos: atribuir recursos de computador a certos programas e processos para serem usados. Principais questões relacionadas à alocação de recursos: Compartilhar a Unidade Central de Processamento Compartilhar memória Compartilhar recursos de armazenamento Compartilhar recursos de impressão © 2004 by Pearson Education 30

Compartilhando a CPU Multiprocessamento Multiprogramação Tempo compartilhado Voltar © 2004 by Pearson Education 31

Multiprocessamento O uso de um computador potente com múltiplas CPUs. Múltiplos programas rodam simultaneamente. Cada um é executado em seu próprio processador. Voltar © 2004 by Pearson Education 32

Multiprogramação Dois ou mais programas executados concorrentemente. Os programas se alternam na utilização da CPU. Baseada em eventos. Uma interrupção suspende o processamento para permitir a execução de um outro programa. Depois que o segundo programa é executado, o sistema operacional retorna a CPU a outro programa. Geralmente é usada em programas em lote que não exigem entrada do usuário. Voltar © 2004 by Pearson Education 33

Tempo Compartilhado Os programas se alternam na utilização da CPU. Baseado no tempo. A cada usuário é designada uma fatia de tempo (fração de segundo). A CPU trabalha somente nas tarefas desse usuário durante sua fatia de tempo. Tempo de resposta: o tempo entre o pedido digitado e a resposta do computador. Tipicamente, é usado em aplicações com muitos usuários. Voltar © 2004 by Pearson Education 34

Compartilhando Memória Gerenciamento da memória. Divide a memória em primeiro plano e segundo plano. Usa armazenamento virtual. Também chamado de memória virtual. Voltar © 2004 by Pearson Education 35

Gerenciamento da Memória Divide a memória em partições distintas. Aloca memória para programas. Mantém os programas mutuamente separados. Voltar © 2004 by Pearson Education 36

Primeiro Plano e Segundo Plano Primeiro plano: para programas com alta prioridade, que receberão mais tempo de CPU. Segundo plano: para programas com menor prioridade, que receberão menos tempo de CPU Os programas que aguardam para ser executados são colocados em filas, baseando-se em sua prioridade. Voltar © 2004 by Pearson Education 37

Armazenamento Virtual Os programas que estão atualmente em execução são armazenados em disco. Partes do programa são levadas para a memória conforme a necessidade. Minimiza a quantidade de memória necessária. Pode ser implementado por meio de paginação. Divide a memória em páginas pequenas, de tamanho fixo. A tabela de páginas (page table) controla as localizações na memória. Voltar © 2004 by Pearson Education 38

Compartilhando Recursos de Armazenamento Controla a localização dos arquivos. Responde a comandos para manipular arquivos. Controla pedidos de entrada e saída de arquivos Processa-os na ordem em que são recebidos. Voltar © 2004 by Pearson Education 39

Compartilhando Recursos de Impressão Spooling: o programa escreve uma linha em um arquivo em disco em vez de enviá-la diretamente a uma impressora. Quando o arquivo é concluído, é colocado numa fila. O arquivo é impresso quando a impressora se torna disponível. Permite a um programa concluir a execução muito mais rapidamente. Escrever em disco é muito mais rápido do que escrever em uma impressora. Voltar © 2004 by Pearson Education 40

Programas Utilitários Executam tarefas secundárias. Exemplos: Gerenciador de arquivos Compactação de arquivos Outros © 2004 by Pearson Education 41

Gerenciador de Arquivos Armazena arquivos em uma estrutura de diretórios hierárquica. O Windows usa o Windows Explorer. Voltar © 2004 by Pearson Education 42

Compactação de Arquivos Reduz a quantidade de espaço que um arquivo requer. Faz o arquivo ocupar menos espaço em disco. Toma menos tempo para transmitir por meio de linhas de comunicação. Voltar © 2004 by Pearson Education 43

Outros Programas Utilitários Backup e Restauração: Backup: faz cópias de discos e armazena-as em um lugar seguro. Restauração: restaura arquivos de backups. Desfragmentador de disco: reorganiza o disco a fim de que todos os arquivos sejam armazenados em localizações contíguas. Driver de dispositivo: manipula comandos para dispositivos, como, por exemplo, impressoras e dispositivos de armazenamento. Voltar © 2004 by Pearson Education 44