O documento discute o que é um sistema operacional (S.O.), dando exemplos como Windows, Linux e MacOS. Explica que o S.O. controla o funcionamento do computador, gerenciando processos, memória, arquivos e periféricos. Também aborda conceitos como processos, interatividade, tempo de resposta e produtividade.
5. PARA QUE SERVE O S.O?
Um Sistema Operacional é responsável pelo
controle do funcionamento do computador, é
ele quem inicializa o hardware do computador,
fornece rotinas básicas para controle de
dispositivos, fornece gerência, escalonamento
e interação de tarefas, mantém a integridade
de sistema, entre outras tarefas.
6. PORQUE USAR O S.O?
Porque utilizar um sistema operacional
– Gerenciamento de processos
– Gerenciamento da memória
– Gerenciamento de arquivos
– Gerenciamento de periféricos e dispositivos de
entrada
e saída
– Ambiente de rede e distribuído
– Segurança
7. GERENCIAMENTO DE PROCESSOS :
O sistema operacional é responsável pelo ciclo de
execução dos processos: carga, execução e
finalização
Dividir o tempo de processamento entre os
processos ativos (escalonamento)
– Algoritmos!!!
Como escalonar de um processo para o outro?
– Arquitetura de computadores!!!
Prover a comunicação entre processos
– Estrutura de dados !!!
Prover a sincronização entre processos
– Algoritmos e métodos!!!
8. GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA:
O sistema operacional deve gerenciar a memória
disponível no computador
– Alocação da memória entre os diferentes processos
Arquitetura de computadores
– Proteção da memória entre diferentes processos
Arquitetura de computadores
Memória virtual: utilizar a memória secundária para
aumentar a memória disponível.
– O que acontece quando um processo não está na
memória principal?
– Quais são os processos que serão temporariamente
armazenados na memória secundária?
Algoritmos e arquitetura de computadores
9. GERENCIAMENTO DE ARQUIVOS:
Como armazenar os arquivos de maneira eficiente?
– Métodos e algoritmos
Como acessar os arquivos de maneira eficiente?
– Métodos e algoritmos
Como prover confiabilidade de armazenamento?
– Métodos e algoritmos
Como prover um modelo comum para diferentes
tipos de armazenamento?
– Discos rígidos, cartões de memória
10. GERENCIAMENTO DE PERIFÉRICOS:
• Diferentes tipos de periféricos
– Dispositivos de entrada
– Dispositivos de saída
– Dispositivos síncronos
• Monitor
– Dispositivos assíncronos
• Teclado
– Métodos de acesso:
• Polling: espera ativa
• Interrupção
11. SISTEMAS DE REDE E DISTRIBUÍDOS:
Crescente aumento do número de serviços
remotos
– Concorrência
– Segurança
Servidores de arquivos
Servidores de impressão
Servidores de autenticação
Transparência
– Acesso e Concorrência – Localização
– Replicação – Falhas
– Mobilidade – Escalabilidade
12. SEGURANÇA:
Autenticação de usuários
Proteção e níveis de acesso
– Diferentes usuários com diferentes níveis de
acesso
Criptografia
Vírus e proteção do sistema operacional
13. BREVE INTRODUÇÃO
Apresentando os Sistemas Operacionais, alguns
conceitos importantes, um breve histórico de sua
evolução e uma classificação de seus tipos.
Os processos computacionais, sua ocorrência e as
principais questões associadas ao seu controle.
Falamos sobre o escalonamento de processos
enquanto
O gerenciamento de memória.
Finalmente o gerenciamento de dispositivos
periféricos.
14. OBJETIVOS DE UM SISTEMA OPERACIONAL
Oferecer os recursos do sistema de forma
simples e transparente;
Gerenciar a utilização dos recursos
existentes buscando seu uso eficiente em
termos do sistema;
Garantir a integridade e a segurança dos
dados armazenados e processados no
sistema e também de seus recursos físicos.
15. PROCESSOS
O QUE É UM PROCESSO COMPUTACIONAL?
Um processo computacional ou simplesmente
processo pode ser entendido como uma atividade
que ocorre em meio computacional, usualmente
possuindo um objetivo definido, tendo duração
finita e utilizando uma quantidade limitada de
recursos computacionais.
16. A interatividade é o aspecto que considera se o
usuário utiliza diretamente o sistema
computacional, podendo receber as respostas
deste, sem intermediação e dentro de intervalos de
tempo razoáveis.
O tempo de resposta (response time) é, desta
forma, uma medida de interatividade, que
representa o intervalo de tempo decorrido entre um
pedido ou solicitação de processamento (por
exemplos, a entrada de um comando ou execução
de um programa) e a resposta produzida pelo
sistema (realização das operações solicitadas ou
finalização do programa após sua execução
completa).
17. Já a produtividade (throughput) é uma medida de
trabalho relativa do sistema, expressa usualmente
em tarefas completas por unidade de tempo, ou
seja, é uma medida que relaciona o trabalho
efetivamente produzido e o tempo utilizado para
realização deste trabalho. Unidades possíveis do
throughput são: programas por hora, tarefas por
hora, jobs por dia etc.
Throughput = taxa de transferência
Jobs = emprego
18. RECURSOS E AMBIENTE OPERACIONAL
O hardware do computador, ou seja, sua parte
física, determina suas capacidades brutas, isto é,
seus verdadeiros limites. Todos os elementos
funcionais do computador são considerados
recursos do sistema computacional e são,
geralmente, representados pelos dispositivos que o
compõe e que podem ser utilizados pelos usuários,
ou seja:
monitores de vídeo, teclado, mouse, mesas
digitalizadoras, portas de comunicação serial e
paralela, placas de rede ou comunicação,
impressoras, scanners, unidades de disco flexível
ou rígido, unidades de fita, unidades
leitoras/gravadoras de CD, DVDs etc.
19. PROCESSOS
Um processo computacional ou
simplesmente processo pode ser entendido
como uma atividade que ocorre em meio
computacional, usualmente possuindo um
objetivo definido, tendo duração finita e
utilizando uma quantidade limitada de
recursos computacionais.
Esta definição traz algumas implicações:
20. PROCESSOS
Apenas as atividades que acontecem num
sistema computacional são compreendidas
como sendo processos computacionais.
Outro ponto importante é a duração finita,
pois isto implica que um processo
computacional, por mais rápido ou curto
que possa ser tem sempre uma duração
maior que zero, ou seja, não existem
processos instantâneos.
21. PROCESSOS
Além disso, um processo utiliza ao menos
um dos recursos computacionais existentes
para caracterizar seu estado.
Simplificando, podemos entender um
processo como um programa em execução,
o que envolve o código do programa, os
dados em uso, os registradores do
processador, sua pilha (stack) e o contador
de programa além de outras informações
relacionadas a sua execução.
22. PROCESSOS
Desta forma, temos que a impressão de um
documento é um processo computacional assim
como a cópia de um arquivo, a compilação de um
programa ou a execução de uma rotina qualquer.
Todas as atividades, manuais ou automáticas, que
ocorrem dentro de um computador podem ser
descritas como processos computacionais.
Atualmente quase todos os computadores são
capazes de realizar diversas tarefas ao mesmo
tempo, onde cada uma destas tarefas pode
representar um ou mesmo mais processos.
23. PROCESSOS
O termo processo (process) é muitas vezes
substituído pelo termo tarefa (task ) e pode assumir
um dos seguintes significados:
• um programa em execução;
• uma atividade assíncrona;
• o espírito ativo de um procedimento;
• uma entidade que pode utilizar um processador ou,
• uma unidade que pode ser despachada para
execução.
24. EXERCÍCIOS
1) Para que serve um sistema operacional?
2) Para que usamos um sistema operacional?
3) O que o sistema operacional faz no
gerenciamento de processo?
4) O que o sistema operacional faz no
gerenciamento de memória?
5) O que o sistema operacional faz no
gerenciamento de periféricos?
6) Quais são os 3 sistemas operacionais mais
conhecidos?
7) O que é um processo computacional?
8) O que é a interatividade, tempo de resposta e
produtividade? Fale sobre o papel de cada uma
delas.
9) O que se entende por processo?