Aula24 sistema operacional

Introdução
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Recursos dos Sistemas Operacionais

Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores

Fundamentos de Sistema Operacionais

Introdução

Este é o cara que controla tudo o que fazemos em um
sistema computacional, como um desktop, notebook,
tablete, smartphone ou qualquer outro dispositivo.


3


Introdução

Sistema Operacional
É um conjunto de programas que controlam varias
partes do computador, processador, memória,
discos e etc.
Ou em outras palavras é a INTERFACE ENTRE O
USUÁRIO (Software) E A MÁQUINA (Hardware).


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Introdução

O que o Sistema Operacional faz?
Sua principal função é gerenciar o que o usuário solicita,
seja para acessar a internet ou carregar algum programa.
Controlar a quantidade de memória disponível para as
solicitações do usuário, verificar espaço em disco entre
outras coisas, em suma, sua função é de gerenciar os
recursos básicos do sistemas.


5


Estrutura dos Sistemas Operacionais

O que é um sistema computacional
Um sistema computacional é formado de vários
componentes físicos e lógicos.
Físicos temos, o processador, a memória, placa mãe etc.
Lógico temos os componentes em camadas do sistema
operacional.


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Sistema
Bancário
Compiladores

Reserva de
Passagens

Browser

Editores

Interpretador de
comandos

Sistema Operacional
Linguagem de Máquina
Microarquitetura
Hardware

Aplicações
Programas do
Sistema
Hardware

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Como é formado um sistema computacional

Hardware
Linguagem de
Máquina

Microarquitetura


Dispositivos
Físicos

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O que é a linguagem de máquina
É uma linguagem na forma binária em que a CPU entende,
lembrando que um Zero representa uma voltagem zero ou
praticamente nula, sem sinal e quando for Hum, tem 5 volts no
circuito.
Normalmente para o programador é representado por uma
notação em Hexadecimal.
A linguagem que trata desta programação é conhecida como
linguagem de montagem. A mais conhecida é o Assembly.


9



O que é a linguagem de máquina


10



O que é a microarquitetura
É a forma na qual as diversas partes da CPU se agrupa ou seja se
agrupa em unidades funcionais chamadas de CORE (Coração em
Italiano).
Cada core tem umas unidades funcionais, das quais podemos
destacar a ULA, Regristradores, UC, OpCode e etc...
Simplificando, é a forma na qual se implementa um conjunto
de instruções em um processador – Chamado de ISA (Instruction
Set Architecture).
Ex.: CISC, RISC, MIPS, IA32, IA64...

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 Intel Core i7 – 2600K
 Microarquitetura: Sandy
Bridge
 Arquitetura de Fabricação:
32nm (0,032 μm)
 Tam. Die = 216mm²
 Transistores = 995 Milhões
 Soquete = LGA 1366


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Unidade de medida do processo de fabricação da CPU hoje em dia é dada
em nanômetros.

1 mm = 1000 μm
1 μm = 1000 nm
1 nm = 1000 pm

1 mm
=0,001 μm
1000
1μm
=0,001 nm
1000

32 nm =
0,032 μm
0,032 μm = 0,000032mm


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O que são os dispositivos físicos
Dispositivos controlados pelo S.O.


14



Como é formado um sistema computacional

Software
Sistema Operacional
Editores

Compiladores


Interpretador
de comandos

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O que é um compilador
O nome "compilador" é usado
principalmente para os programas
que traduzem o código fonte de
uma linguagem de
programação de alto-nível para
uma linguagem de
programação de baixonível (por
exemplo, Assembly ou linguage
m de máquina)


16





17





18



O que é um editor
Programa usado para
manipular arquivos em
binário e em Hexadecimal.


19



O que é um editor


20



O que é um interpretador de comandos
Ambiente em linha de
comando, representado por
um “Prompt” de comando,
onde ele fica aguardando os
comandos a serem inseridos
pelo usuário, para serem
recebidos, interpretados e
executados.

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Histórico dos Sistemas Computacionais

Charles Babbage (1791 – 1871)
Matemático Inglês que projetou o
primeiro computador totalmente
mecânico. Foi chamada de Máquina
Analítica.


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Adda Lovelace (1815 – 1852)
Matemática e escritora, entrou para a
História por criar o primeiro algoritmo
para ser processado pela Máquina
Analítica de BaBBage.
Existe uma linguagem de programação
chamada ADDA em sua Homenagem.


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1ª Geração (1945 - 1955)
 Válvulas e Painéis de
programação
 Arquitetura de John Von
Neuman
 Projeto ENIAC
 Matemáticos, engenheiros,
físicos, todos projetavam,
programavam e operavam.


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2ª Geração (1955 - 1965)
Transistores
Sistemas Batch (Lote)
Conceito de Job (Trabalho)
Uso de um “Computador”
para executar cada tarefa.
 Modelos da IBM.





O IBM 7090. Curiosidade: o segundo à esquerda é o
Smith DeFrance, director do NASA Ames Research
Center

25



2ª Geração (1955 - 1965)

a)
b)
c)

Traz os cartões para ser lidos no 1401
Converte os dados do cartão para a fita
Leva a fita para ser processada no 7094


d)
e)
f)

A fita é processado no 7094
Leva a segunda fita para o 1401
Imprime a saída no 1401
26



2ª Geração (1955 - 1965)


27



2ª Geração (1955 - 1965)


28



3ª Geração (1965 - 1980)
 Circuitos Integrados
 Multiprogramação: Particionar a memória
para aproveitar o I/O e os Jobs
 Spooling: Simultaneous Peripheral Operational
Online – Transferir os Jobs dos cartões para a
memória
 Timesharing
 Projeto Multics (Mit, Bell labs, GE)


29



3ª Geração (1965 - 1980)


30



4ª Geração (1980 até hoje)
 Computadores Pessoais
 Sistema Operacional CP/M (Control Program
for Microcomputers)
 Computadores com CPUs Z80, i8080, Digital
Researsh...
 1980 IBM lança o primeiro IBM PC
 A Microsoft licecia o MsDOS para a IBM
 Jobs e Wozniac fundam a Apple Computers


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5ª Geração ( 2004até hoje)
Internet de alta velocidade
Web 2.0 (Redes sociais, wikis, fóruns...
Web 3.0 (Web semântica...
Middleware – programa que converge uma ou
varias bases de dados em um só
 Cloud Computers – Serviços web,
 Tablets, Smartphones...






32



Sistemas Operacionais

CP/M – shel - 1980

MsDOS – shel - 1981
33




Apple DOS– shel - 1975

Apple System 1.0 - Gui - 1984
34




Apple System 6 – gui - 1986

Apple Mac OS 8.0 - Gui - 1997
35




Mac OS 10 – Cheetah – Set/2001

Mac OS 10.8 – Mountain Lion - Jun/ 2011
36




Windows 1.0 – Nov/1985

Caixa com disquetes do
Windows – Nov/1985
37




Windows 3.1 – 1992

Windows NT – Jul/1993
38




Windows 95 – Ago/1995

Windows NT Server – Jul/1996
39




CD Windows 95osr2 - 1997

Windows 98 – Jun/1998
40




Windows 98se – Mai/1999

Windows Me – Set/2000
41




Windows XP – Out/2001

Windows 98se – Mai/1999
42




Windows Vista – Nov/2006(RTM)

Windows Vista – Jan/2007(RC)
43




Windows 7 – Out/2009(RTM)

Windows 8 – Out/2012
44




Windows Server 2012 R2 – Out/2013

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Recursos do Sistema Operacional

Gerenciador de Processos
É um recurso onde o S.O. controla, visualiza, libera, cria e mata os processos.
Um processo é um programa em execução em memória, onde este programa pode
esta todo ou somente em partes rodando em memória.
O escalonador de processo é quem faz este papel.


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Gerenciador de Memória
Praticamente igual ao escalonador de processos, só que agora com memória.
Responsável por alocar os processos, controlar o uso e tamanho.
SISTEMA OPERACIONAL

3KB

Programa A (2KB)
Livre 1KB
Programa B (2KB)

5KB

Livre 3KB
Programa C (2KB)

5KB

Livre 3KB
MEMÓRIA PRINCIPAL

Fig. 3.0 - Fragmentação da memória principal.


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Gerenciador de Entrada e Saída
Controla todas as portas de entrada e saída do computador, tanto as portas lógicas
como as portas físicas


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Gerenciador de Máquina Vitual – Hyper-V
Gerencia toda a infra-estrutura de
hardware e software para emular
uma máquina completa, e controla
o Host e o Guest total o parcial.


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