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Faculdade Cambury Sistemas Operacionais

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Apresentação em tema: "Faculdade Cambury Sistemas Operacionais"— Transcrição da apresentação:

1 Faculdade Cambury Sistemas Operacionais
Definição de Sistema "É O CONJUNTO DE PARTES INTERAGENTES E INTERDEPENDENTES QUE JUNTAS FORMAM UM TODO UNITÁRIO COM UMA FINALIDADE COMUM"

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Sistema Computacional Um sistema computacional consiste em um conjunto de dispositivos capazes de processar informações de acordo com um programa.

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Componentes de um Sistema Computacional Hardware Recursos básicos de computação (CPU, memória, dispositivos de E/S) Sistema Operacional Controla e coordena o uso do hardware e vários programas aplicativos de usuários e de sistema

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Componentes de um Sistema Computacional Programas aplicativos e de sistema Programas aplicativos: projetado para resolver um problema específico; Programas de sistema: objetiva disponibilizar um ambiente de programação geral na qual aplicações possam ser desenvolvidas. Usuários Pessoas, máquinas, outros computadores

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O que se espera de um Sistema Computacional? • Execução de programas de usuários • Resolução de problemas

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Entrada Processamento Saída

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Um computador moderno consiste em: Um ou mais processadores; Memória principal; Discos; Impressoras; Diversos dispositivos de entrada e saída Para gerenciar todos esses componentes é necessária uma camada de software – o Sistema Operacional.

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O que é um SISTEMA OPERACIONAL? Conceito: Um programa que controla a execução de programas aplicativos Uma Interface entre aplicativos e hardware É um conjunto de programas que se encontra entre o software aplicativo e o Hardware.

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Principais funções: Gerenciar os recursos do computador, como a CPU, a memória, unidades de disco e impressoras; Estabelecer uma interface com o usuário; Executar e oferecer recursos para softwares aplicativos;

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Camadas do Sistema Operacional Usuários Interpretador de Programas Utilitários Núcleo Hardware

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Onde o Sistema Operacional de encaixa?

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Sistemas Operacionais transformam hardware feio em abstrações bonitas

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Kernel É a parte mais importante de um SO É chamado de monitor residente O processo de carregar o SO para a memória é chamado de Booting

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Kernel Os componentes centrais do SO estão localizados no Kernel: Escalonador de Processos; Gerenciador de Memória; Gerenciados de I/O; Gerenciador de Arquivos; Gerenciador de Comunicação interprocessos (IPC);

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Kernel Escalonador de Processos: Determina quando e por quanto tempo um processo é executado em um processador;

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Kernel Gerenciador de Memória: Determina quando e como a memória é alocada aos processos e o que fazer quando a Memória principal estiver cheia.

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Kernel Gerenciados de I/O: Atende as solicitações de I/O de e para dispositivos de hardware, respectivamente.

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Kernel Gerenciador de Arquivos: Organiza coleções nomeadas de dados em dispositivos de armazenamento e fornece uma interface para acessar os dados nesses dispositivos. Gerenciador de Comunicação interprocessos (IPC);

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Kernel Gerenciador de Comunicação interprocessos : Permite que os processos se comuniquem uns com os outros.

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Tenha em mente que: Grande parte do trabalho de um SO não pode ser vista pelo usuário; Muitas das tarefas essenciais são realizadas em segundo plano; Todas as operações de entrada e saída, embora iniciadas por um programa aplicativo, são executadas de fato pelo S.O. Ainda que muitas funções sejam ocultas o usuário terá que se comunicar diretamente com o SO para usar um pacote de softwares aplicativos e executar tarefas; Esta comunicação ocorre por meio das interfaces com o usuário;

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Formas de interação com o usuário: Interface de linha de comando; (Shell) Utiliza textos e exige comandos completos Ex: MS-DOS Interface Gráfica; (GUI) Utilizam imagens e menus para que os usuários introduzam comandos. Ex: SO Windows e Mac

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Usuários e a Interação Usuário Final Programador Projetista de S.O Aplicativos Utilitários Sistemas Operacionais Hardware

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Objetivos do Sistema Operacional Tornar mais conveniente a utilização de um computador: “Esconder” detalhes internos de funcionamento Abstrair as particularidades da máquina Tornar mais eficiente a utilização de um computador Gerenciamento “justo” dos recursos do sistema

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Componentes de um Sistema Operacional O SO é um sistema muito complexo, que é dividido em partes menores para simplificação. Nem todos os SO têm a mesma estrutura, no entanto, compartilham a meta de dar suporte aos seguintes componentes.

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Componentes de um Sistema Operacional • Gerência de processos • Gerência de memória • Gerência de arquivos • Gerência do sistema I/O

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Características desejáveis em um Sistema Operacional Concorrência: Várias atividades ocorrendo ao mesmo tempo; Flexibilidade: permite a inclusão de novos periféricos; Compartilhamento: Uso coordenado e compartilhado de recursos;

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Características desejáveis em um Sistema Operacional Eficiência: Baixo tempo de resposta, pouca ociosidade e alta taxa de processamento; Confiabilidade: Pouca incidência de falhas; Mantenabilidade: Facilidade de correção ou incorporação de novas características; Pequena dimensão: Simplicidade e baixa ocupação de memória.

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Voltando na Figura

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Classificação do Software: Software Básico; Software de Aplicação;

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Software Básico Programas de Sistema Conjunto de programas imprescindíveis para o funcionamento do sistema. São softwares envolvidos em tarefas como por exemplo gravação de arquivos, ou seja apóiam a atividade dos softwares dos usuários. Programas executados fora do kernel (utilitários) Muitas vezes confundido com o próprio SO Ex: Sistema Operacional, compiladores, Interpretadores de Comando, etc.

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Interpretador traduz os comandos ``passo-a-passo'' e na medida da necessidade; Ex: Dos Compilador, primeiro traduz todos os comandos encontrados e armazena a tradução na memória como um conjunto de instruções na linguagem de máquina, e só depois executa todas essas instruções. Ex: Free Pascal A principal diferença entre um interpretador e um compilador é que o segundo possibilita armazenar as instruções na linguagem de máquina diretamente, na forma de um arquivo de programa executável. Software Básico Programas de Sistema

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Software Aplicativo Programas de Aplicação São os Softwares que atendem as necessidades específicas do usuário. Também podemos dizer que é um conjunto de programas a serem utilizados pelo usuário. Ex: Word, Excel, Controle de estoque, Sistema Bancário.

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Voltando na Figura

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No Hardware temos Linguagem de máquina: Conjunto de instruções do computador. Faz a codificação. Microarquitetura: Microfunções do Processador. Vem dentro do processador. Dispositivos Físicos: Memórias, processador, barramento, etc.

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Voltando na Figura

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As Visões do Sistema Operacional Visão do Usuário ou Modo Usuário Visão do Projeto ou Modo Núcleo

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De usuário: Imagem que o usuário tem do Sistema; Interface oferecida ao usuário para ter acesso a recursos do sistema Chamadas de sistema Programas de sistema

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Chamadas de Sistema • Forma que programas solicitam serviços ao S. O. – Transferem controle para o sistema operacional • É o núcleo (kernel) do sistema operacional responsável pelas chamadas de sistema – Existem chamadas de sistema associadas a gerência do processador, de memória, arquivos e de E/S

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H a r d w e System Call Núcleo Aplicação

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Programas de Sistema Programas executados fora do kernel (utilitários) • Implementam tarefas básicas: – Muitas vezes confundido com o próprio SO (por exemplo compiladores, assemblers etc) – Interpretador de comandos (ativado sempre que o SO inicia uma seção de trabalho / interface gráfica de usuário)

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De Projeto: Organização interna do sistema operacional Mecanismos empregados para gerenciar recursos do sistema

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De Projeto: Organização interna do sistema operacional Mecanismos empregados para gerenciar recursos do sistema Conjunto das instruções que podem ser executadas O SO executa em modo kernel, protegendo o hardware do usuário, enquanto os demais software executam em modo usuário.

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Tipos de Sistemas Operacionais

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Tipos de Sistemas Operacionais Os tipos de sistemas operacionais e sua evolução estão relacionados diretamente com a evolução do hardware e das aplicações por ele suportadas. A evolução dos sistemas operacionais para computadores pessoais e estações de trabalho popularizou diversos conceitos e técnicas, antes só conhecida em ambientes de grande porte.

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Monoprogramáveis Monotarefas Multiprogramáveis Multitarefas Multiplos Processadores

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Classificação quanto ao número de usuários: Monousuário: Projetado para suportar um único usuário. Ex: MS/DOS, Windows 3X, Windows9X Multiusuário: Projetado para suportar várias sessões de usuários Ex: XP, Unix

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Classificação quanto ao número de tarefas: Monotarefa: Capaz de executar apenas uma tarefa/aplicativo de cada vez. Ex: MS/DOS Multitarefa: Capaz de executar várias atividades simultaneamente, como processar um texto, enviar , ouvir música EX: Windows, Unix, OS/2

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Classificação quanto ao tipo de serviço oferecido: Batch: Sistemas de Processamento em Lotes Time-Sharing: Sistemas de Tempo Compartilhado Real Time: Sistemas de tempo real

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Sistemas Monousuário/Monotarefa Os primeiros sistemas operacionais eram tipicamente voltados para a execução de um único programa. Qualquer outra aplicação, para ser executada, deveria aguardar o término do programa corrente. Este tipo de sistema se caracteriza por permitir que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados à execução de um único programa. Permite que todos os recursos dos sistemas fiquem exclusivamente dedicados a uma única tarefa.

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Sistemas Monousuário/Monotarefa

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Sistemas Monousuários/Multitarefa É o mais utilizado em computadores de mesa e laptops. Um único usuário utiliza vários programas ao mesmo tempo. Processar texto, fazer download, e imprimir .

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Sistemas Monousuários/Multitarefa

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Sistemas Multiusuário/Multitarefas Os recursos computacionais são compartilhados entre diversos usuários e aplicações , neste sistema enquanto um programa espera uma operação de leitura ou gravação em disco , outros programas podem estar sendo processados neste mesmo intervalo de tempo. Neste caso podemos observar o compartilhamento da memória e do processador . O sistema operacional se preocupa em gerenciar o acesso concorrente aos seus recursos , como memória, processador e periféricos, de forma ordenada e protegida, entre os diversos programas.

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Alguns Sistemas Operacionais

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Sistemas Operacionais para Computadores Pessoais Softwares são agrupados de acordo com a Plataforma na qual o software pode ser executado. Plataforma refere-se a combinação de hardware de computador e o SO. Ex: Wintel: SO Windows e Processador Intel Os fabricantes de software tem que optar pela plataforma para o qual desenvolverão um pacote de software aplicativo.

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Plataformas Comuns: MS-DOS Windows Mac OS Unix Linux

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Sistemas Operacionais para Redes Projetados para possibilitar que os computadores de uma rede compartilhem recursos como HD e impressoras; Reside em um servidor de rede e manipula funções de rede; Ex: Permissão de usuários Tem como principal função executar programas e utilizar os recursos como se estivessem sendo executados no computador do cliente; Parte do SO é executado no computador servidor e outros componentes no computador cliente;

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Sistemas Operacionais para Redes Alguns SO para Redes: Windows 2003 Server Datacenter Edition Windows Server 2008 R2 Datacenter Edition Linux Ubuntu Server 10.04 Linux Debian 5.0 Netware

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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 PC; Vários usuários utilizam simultaneamente do computador; Utilizados para gerir grande volume de informações; O SO para computadores de grande porte encarrega-se de gerenciar os recursos do Computador para que o usuário não se preocupe com a forma que isto é feito.


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