Introdução aos Sistemas Operacionais

SISTEMAS SISTEMAS OPERACIONAIS OPERACIONAIS SISTEMAS SISTEMAS OPERACIONAIS OPERACIONAIS Parte 01 Introdução Professor Eduardo Xavier Parte 01 Introdução Professor Eduardo Xavier Objetivos de Aprendizagem Objetivos de Aprendizagem Definir o que são Sistemas Operacionais Entender a necessiade dos Sistemas Operacionais Perceber os conceitos de virtualização e gerenciamento de recursos aplicados a Sistemas Operacionais Conhecer um pouco da história dos Sistemas Operacionais Por Que Precisamos de Por Que Precisamos de Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais Desenvolver aplicações que controlem todos os dispositivos físicos do computador processador memória discos de forma correta e otimizada é uma tarefa difícil e exige alguma especialização Não se pode deixar todo o trabalho para o desenvolvedor de aplicações Por Que Precisamos de Por Que Precisamos de Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais Se cada desenvolvedor de aplicações fosse obrigado a criar também rotinas de controle de dispositivos físicos para que sua aplicação funcionasse corretamente teríamos 3 problemas O tempo de desenvolvimento de aplicações mesmo aquelas mais simples aumentaria de forma absurda O conhecimento técnico do desenvolvedor deveria abraçar não só a aplicação mas também o hardware a comunicação entre dispositivos Correrseia o risco de ter aplicações semelhantes manipulando os dispositivos físicos de formas diferentes por terem sido desenvolvidas de formas diversas sem garantia de que ambas estariam acessando os dispositivos corretamente Por Que Precisamos de Por Que Precisamos de Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais Qual a melhor estratégia Isolar a manipulação dos dispositivos em uma camada de software de mais baixo nível Essa camada de software é acionada pelas aplicações e execute as tarefas suas funções de forma transparente para cada aplicação Chamamos esta camada de software de Sistema Operacional Revisando Conceitos Revisando Conceitos Dispositivos físicos São os componentes eletromecânicos e eletrônicos do computador Exemplo Chips fios fontes de alimentação Microarquitetura São agrupamentos dos dispositivos físicos em unidades funcionais Exemplo Registradores internos da CPU unidade de lógica e aritmética Linguagem de Máquina É o conjunto de instruções que controlam a microarquitetura e alguns dispositivos físicos diretamente Possui um alto grau de complexidade para uso Definição de Sistema Operacional Definição de Sistema Operacional Um SISTEMA OPERACIONAL é uma camada de software que oculta parcialmente o hardware e fornece um conjunto de instruções mais conveniente de manipular Oculta a complexidade existente Exemplos enviar um comando que ordene a leitura de determinado bloco de arquivo é mais simples que comandar as cabeças de leitura do disco rígido do computador Definição de Sistema Operacional Definição de Sistema Operacional Podemos entender melhor a atuação de um sistema operacional se considerarmos duas abordagens 1 O Sistema Operacional é uma MÁQUINA VIRTUAL 2 O Sistema Operacional é um GERENCIADOR DE RECURSOS IMPORTANTE Estas duas abordagens não são mutuamente exclusivas e sim complementares Definição de Sistema Operacional Definição de Sistema Operacional Abordagem 1 O Sistema Operacional é uma MÁQUINA VIRTUAL Funciona como uma máscara que simplifica a visão do hardware pelo usuário simplificando a interação entre ambos Exemplo um programa de aplicação não precisa saber qual a marca de memória usada pelo computador ou como manipular diretamente cada chip Ele tem apenas o conhecimento de quanta memória existe disponível e os comandos para utilizála Definição de Sistema Operacional Definição de Sistema Operacional Abordagem 2 O Sistema Operacional é um GERENCIADOR DE RECURSOS Controla o funcionamento dos dispositivos dentro de certos parâmetros préestabelecidos Organiza o compartilhamento de recursos disponíveis Exemplo três programas distintos imprimindo simultaneamente na mesma impressora têm suas impressões enfileiradas História dos Sistemas Operacionais História dos Sistemas Operacionais O primeiro computador verdadeiramente digital foi projetado pelo matemático inglês Charles Babbage 17921871 Não possuía um sistema operacional mas já dava sinais da necessidade de software Primeira geração 19451955 válvulas Ainda sem sistemas operacionais No início um único grupo de pessoas normalmente engenheiros projetava construía programava operava e mantinha cada máquina Toda a programação era feita em código de máquina absoluto ou pior ainda ligando circuitos elétricos através da conexão de milhares de cabos a painéis de ligações para controlar as funções básicas da máquina História dos Sistemas Operacionais História dos Sistemas Operacionais Segunda geração 19551965 transistores e sistemas em lote batch Pela primeira vez havia uma clara separação entre projetistas construtores operadores programadores e pessoal de manutenção Essas máquinas foram chamadas de computadores de grande porte mainframes Eram caras por isso se buscava utilizar o máximo de seu potencial sem desperdício evitando tempo ocioso A solução era executar lotes de tarefas organizadas por programas que podem ser considerados os antecessores dos sistemas operacionais atuais A ideia de sistemas em lote é usada até hoje mas não é a principal forma de funcionamento dos computadores modernos História dos Sistemas Operacionais História dos Sistemas Operacionais Terceira geração 19651980 CIs e multiprogramação Computadores científicos X Computadores comerciais IBM Famílias de máquinas e o SO O IBM 360 foi a primeira linha importante de computadores a usar CIs circuitos integrados de pequena escala proporcionando desse modo uma vantagem significativa na relação preçodesempenho sobre as máquinas de segunda geração que foram construídas sobre transistores individuais Multiprogramação Particionamento de memória Time Sharing História dos Sistemas Operacionais História dos Sistemas Operacionais Quarta geração 19801990 computadores pessoais Circuitos integrados em larga escala Large Scale IntegrationLSI são chips contendo milhares de transistores em um centímetro quadrado de silicone Microcomputadores preço acessível tornou a tecnologia presente em quase tudo IBM e o sistema DOS Interfaces gráficas Xerox Lisa e Macintosh Windows Linux SOs em rede e SOs distribuídos História dos Sistemas Operacionais História dos Sistemas Operacionais A quinta geração 1990presente computadores móveis Notebooks PDAs Smartphones Computação vestível Computação ubíqua Avaliação Formativa Avaliação Formativa Peguntas online Acessar httpskahootit Fornecer o PIN que o professor informar e participar do teste Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas Sistemas Operacionais Modernos Andrew S Tanenbaum Capítulo 1 Introdução