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Noções básicas de Sistemas Operacionais
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Noções básicas de Sistemas Operacionais

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Noções básicas de sistemas operacionais.

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  • 1. GSO 1 Gestão de Sistemas Operacionais Professores Luciano Sbragi Crecente [email_address] Oseas Teles dos Santos [email_address] GSO 1 - Professor Luciano
  • 2. O que é um sistema operacional? <ul><li>Um sistema operacional consiste de um ou um conjunto de programas que compõem o software básico do computador, cuja finalidade é a de executar os programas aplicativos e de servir de “mediador” (interface) entre o computador e seus usuários. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 3. Um sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais: <ul><li>Conveniência – Tornar o uso do computador mais conveniente (fácil). </li></ul><ul><li>Eficiência – Tornar eficiente (seguro e justo) o uso e o compartilhamento dos recursos existentes. </li></ul><ul><li>Evolução – Possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 4. Numa abordagem macro, <ul><li>O sistema operacional pode ser visto como a primeira camada de software acima do hardware do computador que se encarrega de suportar e servir de interface entre este e os demais programas aplicativos e utilitários. (figura 1) </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 5. Figura 1 – Visão do sistema operacional em camadas. GSO 1 - Professor Luciano Aplicativos Sistema Operacional Utilitários Hardware
  • 6. Funções que um sistema operacional deve desempenhar: <ul><li>Permitir que os programas armazenem e obtenham informações; </li></ul><ul><li>Isolar os programas dos detalhes específicos de hardware; </li></ul><ul><li>Controlar o fluxo de dados entre os componentes de um computador; </li></ul><ul><li>Permitir que os programas sejam executados sem a interferência de outros programas; </li></ul><ul><li>Permitir que os programas independentes cooperem periodicamente e compartilhem informações; </li></ul><ul><li>Responder aos erros ou a solicitações dos usuários; </li></ul><ul><li>Impor um escalonamento (prioridade) entre programas que solicitam recursos; </li></ul><ul><li>Facilitar o acesso aos recursos do sistema. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 7. Concluindo sistema operacional <ul><li>O sistema operacional, então, serve de interface entre o usuário e os recursos disponíveis no sistema, tornando esta comunicação transparente e permitindo ao usuário uma utilização mais eficiente e com menores chances de erros. (figura 2) </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 8. Figura 2 – Detalhamento da visão do sistema operacional e sua função. GSO 1 - Professor Luciano Sistema operacional usuários hardware Analistas Programadores Sistemas Programas Aplicativos Usuários regulares Processador Memória
  • 9. Máquina de níveis <ul><li>A visão do sistema operacional atuando como uma camada que faz a ligação entre hardware e aplicativo, utilitários e usuário leva à compreensão da existência de diferentes níveis, fazendo com que seja possível encarar o computador como uma máquina de níveis ou camadas. </li></ul><ul><li>Inicialmente e de forma mais geral, esta organização tem 2 níveis: o inferior (hardware) e o superior (software). (figura 3) </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 10. Figura 3 – Máquina de níveis em 2 níveis: hardware e software GSO 1 - Professor Luciano SISTEMA OPERACIONAL HARDWARE USUÁRIO
  • 11. <ul><li>O usuário enxerga a máquina como sendo apenas o sistema operacional, ou seja, como se o hardware não existisse. Esta visão modular e abstrata é chamada de máquina virtual, pois na realidade, um computador não possui apenas 2 níveis e sim tantos quanto forem necessários para adequar-se às diversas aplicações dos usuários. (figura 4) </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 12. Figura 4 – Máquina de níveis GSO 1 - Professor Luciano Aplicativos Utilitários Sistema Operacional Linguagem de Máquina Microprogramação Dispositivos Físicos Hardware
  • 13. <ul><li>Compreendendo esta estrutura é possível verificar que um sistema operacional se constitui de diversos módulos que se encarregam da comunicação, alocação e gerenciamento de recursos específicos tais como: </li></ul><ul><li>Processo </li></ul><ul><li>Memória </li></ul><ul><li>Arquivos </li></ul><ul><li>Entrada e saída </li></ul><ul><li>Interconexão </li></ul><ul><li>Alocação da UCP (“Scheduling”) </li></ul><ul><li>Segurança e </li></ul><ul><li>Interface com o usuário. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 14. Conceitos de hardware <ul><li>A estrutura básica dos recursos de hardware que compõem o microcomputador é composta pela Unidade Central de Processamento (UCP ou CPU), a memória principal e os dispositivos de entrada e saída. (figura 5) </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 15. Figura 5 – Estrutura básica de hardware de um microcomputador GSO 1 - Professor Luciano Dispositivos de entrada e saída Memória Principal Unidade de controle Unidade Lógica e Aritmética Registradores Unidade Central de Processamento
  • 16. Unidade Central de Processamento <ul><li>A Unidade Central de Processamento (UCP) ou CPU (Central Processing Unit) tem como principal função unificar todo o sistema. É responsável pela execução de todos os programas do sistema. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 17. Clock <ul><li>É um dispositivo, localizado na CPU, que gera pulsos elétricos constantes (síncronos) em um mesmo intervalo de tempo (sinal de clock). O sinal do clock é utilizado pela unidade de controle para a execução das instruções. Palavras chaves: overclock, núcleo simples, núcleo duplo, frequencia, MHz. Exemplos: 533 MHz, 1 GHz, 2,2 GHz. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 18. Registradores <ul><li>Na arquitetura de computadores, um registrador é uma pequena porção de memória localizada no processador central. Os registradores permitem acessos muito rápidos a dados e são usados para aumentar a velocidade de execução de programas. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 19. Memória principal <ul><li>Também chamada de memória primária ou real, é a parte do computador onde são armazenados instruções e dados. É conhecida como RAM (Random Acess Memory) ou Memória de Acesso Aleatório. </li></ul><ul><li>O acesso ao conteúdo de posição é realizado através da especificação de um número chamado endereço. O endereço é uma referência única. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 20. Memória Cache <ul><li>É uma memória de alta velocidade. O tempo de acesso a um dado nela armazenado é muito menor que se o mesmo estivesse na memória principal. Localizada no processador. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 21. Memória secundária <ul><li>É um meio permanente de armazenamento de programas e dados. O acesso é mais lento se comparado com o acesso à memória cache ou principal. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 22. Dispositivos de entrada e saída <ul><li>São utilizados para permitir a comunicação entre o computador e o mundo exterior. </li></ul><ul><li>Podem ser divididos em 2 categorias: </li></ul><ul><li>Dispositivos que são utilizados como memória secundária (disco rígido, disquetes, pen-drive); </li></ul><ul><li>Dispositivos que servem para interface homem-máquina (teclado, monitor, mouse). </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 23. Barramento <ul><li>A UCP, a memória principal e os dispositivos de E/S são interligados através de linhas de comunicação chamadas de barramentos. Um barramento (bus) é um conjunto de trilhas paralelas por onde trafegam informações, como dados, endereços e sinais de controle. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 24. Conceitos de Software <ul><li>O Hardware, por si só, não tem a menor utilidade. Para torná-lo útil, existe um conjunto de programas, utilizado como interface entre as necessidades do usuário e as capacidades do hardware. </li></ul><ul><li>O termo utilitário faz referência a softwares relacionados mais diretamente com os serviços do sistema operacional, como os compiladores, linkers e depuradores. </li></ul><ul><li>Os softwares desenvolvidos pelos usuários são denominados softwares aplicativos , ou apenas aplicações. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 25. Linguagem de controle <ul><li>É também denominada linguagem de comando, é a forma mais direta de um usuário se comunicar com o sistema operacional. Esta linguagem é oferecida pelo sistema operacional para que, através de comandos simples, o usuário possa ter acesso a rotinas específicas do sistema. </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano
  • 26. Para fixação – Exercício 1 <ul><li>O sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais. Relacione abaixo: </li></ul><ul><li>1-Conveniência </li></ul><ul><li>2-Eficiência </li></ul><ul><li>3-Evolução </li></ul><ul><li>( ) tornar seguro e justo o uso e o compartilhamento dos recursos existentes; </li></ul><ul><li>( ) possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades; </li></ul><ul><li>( ) tornar o uso do computador mais fácil; </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano 1 2 3
  • 27. Exercício 2 <ul><li>Conceitos de hardware </li></ul><ul><li>1- Unidade Central de Processamento </li></ul><ul><li>2- Clock </li></ul><ul><li>3- Memória principal </li></ul><ul><li>4- Memória Cache </li></ul><ul><li>5- Memória secundária </li></ul><ul><li>6- Dispositivos de entrada e saída </li></ul><ul><li>7- Barramento </li></ul><ul><li>( ) é uma memória de alta velocidade; </li></ul><ul><li>( ) são utilizados para permitir a comunicação entre o computador e o mundo exterior; </li></ul><ul><li>( ) é um meio permanente de armazenamento de programas e dados; </li></ul><ul><li>( ) conjunto de trilhas paralelas por onde trafegam informações, como dados, endereços e sinais de controle; </li></ul><ul><li>( ) gera pulsos elétricos constantes em um mesmo intervalo de tempo; </li></ul><ul><li>( ) é conhecida como RAM ou memória de acesso aleatório; </li></ul><ul><li>( ) é responsável pela execução de todos os programas do sistema; </li></ul>GSO 1 - Professor Luciano 1 2 3 4 5 6 7

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