Nocoes de So

GSO 1 - Professor Luciano 1

GSO 1Gestão de Sistemas

Operacionais

Professores

Luciano Sbragi [email protected]

Oseas Teles dos [email protected]


O que é um sistema operacional?

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.


Um sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais:

Conveniência – Tornar o uso do computador mais conveniente (fácil).

Eficiência – Tornar eficiente (seguro e justo) o uso e o compartilhamento dos recursos existentes.

Evolução – Possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades.


Numa abordagem macro,

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)


Figura 1 – Visão do sistema operacional em camadas.

Aplicativos

Sistema Operacional

Utilitários

Hardware


Funções que um sistema operacional deve desempenhar: Permitir que os programas armazenem e obtenham

informações; Isolar os programas dos detalhes específicos de

hardware; Controlar o fluxo de dados entre os componentes de

um computador; Permitir que os programas sejam executados sem a

interferência de outros programas; Permitir que os programas independentes cooperem

periodicamente e compartilhem informações; Responder aos erros ou a solicitações dos usuários; Impor um escalonamento (prioridade) entre

programas que solicitam recursos; Facilitar o acesso aos recursos do sistema.


Concluindo sistema operacional

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)


Figura 2 – Detalhamento da visão do sistema operacional e sua função.

Sistema operacional

usuários

hardware

AnalistasProgramadores

SistemasProgramasAplicativos

Usuáriosregulares

ProcessadorMemória


Máquina de níveis 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.

Inicialmente e de forma mais geral, esta organização tem 2 níveis: o inferior (hardware) e o superior (software). (figura 3)


Figura 3 – Máquina de níveis em 2 níveis: hardware e software

SISTEMA OPERACIONAL

HARDWARE

USUÁRIO


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)


Figura 4 – Máquina de níveis

Aplicativos

Utilitários

Sistema Operacional

Linguagem de Máquina

Microprogramação

Dispositivos Físicos

Hardware


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:

Processo Memória Arquivos Entrada e saída Interconexão Alocação da UCP (“Scheduling”) Segurança e Interface com o usuário.


Conceitos de hardware

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)


Figura 5 – Estrutura básica de hardware de um microcomputador

Dispositivos de entrada e saída

Memória Principal

Unidade de controle

Unidade Lógica e Aritmética

Registradores

Unidade Central de Processamento


Unidade Central de Processamento

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.


Clock 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.


Registradores

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.


Memória principal 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.

O acesso ao conteúdo de posição é realizado através da especificação de um número chamado endereço. O endereço é uma referência única.


Memória Cache

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.


Memória secundária

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.


Dispositivos de entrada e saída São utilizados para permitir a comunicação

entre o computador e o mundo exterior. Podem ser divididos em 2 categorias: Dispositivos que são utilizados como

memória secundária (disco rígido, disquetes, pen-drive);

Dispositivos que servem para interface homem-máquina (teclado, monitor, mouse).


Barramento

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.


Conceitos de Software 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.

O termo utilitário faz referência a softwares relacionados mais diretamente com os serviços do sistema operacional, como os compiladores, linkers e depuradores.

Os softwares desenvolvidos pelos usuários são denominados softwares aplicativos, ou apenas aplicações.


Linguagem de controle

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.


Para fixação – Exercício 1 O sistema operacional deve atender a 3

objetivos principais. Relacione abaixo:1-Conveniência2-Eficiência3-Evolução( ) tornar seguro e justo o uso e o

compartilhamento dos recursos existentes;( ) possibilitar o constante aprimoramento e o

desenvolvimento de novas funcionalidades;( ) tornar o uso do computador mais fácil;1

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Exercício 2 Conceitos de hardware

1- Unidade Central de Processamento2- Clock3- Memória principal4- Memória Cache5- Memória secundária6- Dispositivos de entrada e saída7- Barramento

( ) é uma memória de alta velocidade;( ) são utilizados para permitir a comunicação entre o computador e o mundo

exterior; ( ) é um meio permanente de armazenamento de programas e dados;( ) conjunto de trilhas paralelas por onde trafegam informações, como dados,

endereços e sinais de controle; ( ) gera pulsos elétricos constantes em um mesmo intervalo de tempo;( ) é conhecida como RAM ou memória de acesso aleatório;( ) é responsável pela execução de todos os programas do sistema;1

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