Sistemas Operacionais - Histórico e Estrutura para Redes

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Clique para editar o estilo do título mestre
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
*
Escola Técnica de Farroupilha
*
Introdução aos Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
luciano@support.inf.br
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Objetivos do curso
Definir o que é um sistema operacional
Instalar e configurar os sistemas operacionais mais utilizados no mercado
Escolher o melhor sistema operacional para cada situação
Resolver problemas comuns com sistemas operacionais
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Como trabalharemos
Materiais de aula ficarão disponíveis na Internet – endereço a ser confirmado
Perguntas – na hora da dúvida
Poucas aulas teóricas e muitas práticas
Avaliações – individuais e por práticas realizadas em laboratório
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
O que é um Sistema Operacional?
É um programa que atua como um intermediário entre o usuário e o hardware do computador
Permite que o computador seja utilizado de uma forma conveniente e eficiente
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
O que é um Sistema Operacional?
O Sistema Operacional nada mais é do que um conjunto de programas que interagem entre si. Tais programas são responsáveis pela identificação da CPU, memórias, teclado, mouse, vídeo e as unidades de disco.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
O que é um Sistema Operacional?
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Tarefas básicas do sistema operacional
Proporcionar uma interface de linha de comando ou uma interface gráfica para o usuário se comunicar com o computador;
Gerenciar os dispositivos de hardware do computador;
Gerenciar e manter os sistemas de arquivos em disco;
Dar suporte a outros programas.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Interfaces com o usuário
Interface de Linha de Comando: utiliza-se somente palavras e símbolos no teclado do computador;
Interface Gráfica: (GUI – Graphical User Interface) seleciona-se as ações com o mouse, com cliquem em figuras chamadas ícones.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Classificação dos Sistemas Operacionais
Monousuário/Monotarefa: aquele sistema operacional que somente controla uma operação por vez, e conseqüentemente, somente um único usuário. Exemplo: MS-DOS (Disk Operating System – Microsoft);
Multiusuário/Multitarefa: são aqueles que têm a capacidade de controlar mais de uma única tarefa ao mesmo tempo e permite que mais de um usuário use o computador por vez. Exemplo: OS2 (Operating System 2);
Multiprocessado: aquele que utiliza mais de uam CPU.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
As Linguagens do Computador
Linguagem de máquina: zeros e uns;
Linguagem de baixo nível: seus comandos correspondem , um a um, ao conjunto de instruções de uma CPU. Exemplo: Assembly.
Linguagens de alto nível: usam palavras e frases mais significativas que depois são traduzidas para a linguagem de máquina. Exemplos: FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, C, etc...
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Software Aplicativos
Software Aplicativo (Software de Aplicação ou Programas de Apoio ao Usuário) são programas orientados para usuários não especializados em informática, possibilitando o uso do computador como ferramenta de trabalho de alta produtividade, além de permitir melhor grau de organização e melhor agilidade no processo de tomada de decisão.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Software Aplicativos
Aplicativos de Uso Geral - Ex: processadores ou editores de texto, planilhas eletrônicas, gerenciadores de banco de dados, etc.
Aplicativos Específicos - Exemplos: aplicativos para atender Folha de Pagamento, Contabilidade, Contas a Pagar e Receber, Faturamento, Orçamento, Controle de Estoques, Crediário, etc.
Programas Integrados - Exemplo: MS-Works (Microsoft).
Programas Especialistas - Exemplos: área médica: sistemas que disgnosticam doenças a partir dos sintomas apresentados pelo paciente, genética: simulam o comportamento das células, militar: simulam guerras e treinamento militar, engelharia eletrônica: simulam circuitos antes de serem construídos.
Programas Utilitários - Exemplos: gerenciadores de disco, compactadores, antivírus, macros, etc.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Histórico de Sistemas Operacionais
Primeira Geração (1945 - 1955)
Surgimento dos primeiros computadores
Utilização de válvulas
Programação em linguagem de máquina
Ausência de sistema operacional
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
ENIAC, primeiro computador à válvula
Para saber mais sobre o ENIAC: http://www.vocesabia.com.br/tecnologia/computador/compeniac.htm#
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Histórico de Sistemas Operacionais
Segunda Geração (1955 - 1965)
Introdução dos transistores
Primeiras linguagens de programação
Monitor
 Leitor, sequenciador e interpretador de cartões
Processamento batch (off-line)
Buffering
Spool (Simultaneous Peripheral Operation On-Line)
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Histórico de Sistemas Operacionais
Terceira Geração (1965 - 1980)
Introdução dos circuitos integrados
Sistemas operacionais genéricos
Multiprogramação e time-sharing
Crescimento dos minicomputadores
Projeto do MULTICS
Desenvolvimento do UNIX
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Histórico de Sistemas Operacionais
Quarta Geração (1980 - ?)
Aperfeiçoamento dos circuitos integrados
Barateamento dos computadores
Desenvolvimento de sistemas amigáveis
Sistemas de rede e sistemas distribuídos
Sistemas de tempo real
Orientação a objetos
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Sistemas operacionais são formados por um conjunto de módulos com entrada, saída e funcionalidade bem definidas
O sistema operacional presta serviços
Usuários fazem solicitações através de chamadas de sistema
O sistema operacional gerencia recursos como processos, memória e arquivos
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de processos
Gerência de memória
Gerência de memória secundária
Gerência de arquivos
Gerência de entrada/saída
Gerência de comunicação em rede
Sistema de proteção
Interface com o usuário
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de processos
Criação e destruição de processos
Suspensão e reativação de processos
Comunicação de processos
Sincronização de processos
Manipulação de deadlocks
Controle dos recursos alocados aos processos
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de memória
Manutenção do estado da memória
Carga de processos
Alocação e liberação de memória
Swapping
Memória virtual
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de memória secundária
Controle do espaço livre
Alocação e liberação de memória secundária
Escalonamento de disco
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de arquivos
Criação, manipulação e destruição de arquivos
Criação, manipulação e destruição de diretórios
Controle de acesso
Mapeamento de arquivos na memória secundária
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de entrada/saída
Device drivers
Gerenciamento de buffers e cache
Interface homogênea com os dispositivos
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Gerência de comunicação em rede
Estabelecimento e liberação de conexões
Roteamento de pacotes
Transferência de dados
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Sistema de proteção
Controle de acesso aos recursos
Criação de logs
Validação de procedimentos
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Interface com os usuários
Comunicação com o usuário
Shell
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Arquitetura dos Sistemas Operacionais
Tipos de sistemas operacionais:
Sistemas monolíticos
Sistemas em camadas
Máquinas virtuais
Sistemas cliente/servidor
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Arquitetura dos Sistemas Operacionais
Sistemas Monolíticos
Arquitetura mais comum
Sistema operacional formado por uma coleção de procedimentos com interface e funcionalidade bem definidas
Os procedimentos não estão estruturados de uma forma específica
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Arquitetura dos Sistemas Operacionais
Sistemas em Camadas
Sistema operacional formado por camadas
Cada camada tem uma função específica
Uma camada utiliza serviços da camada inferior e fornece serviços à superior
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Arquitetura dos Sistemas Operacionais
Máquinas Virtuais
hardware
kernel
sistema 1
sistema 2
sistema 3
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Arquitetura dos Sistemas Operacionais
Sistemas Cliente/Servidor
hardware
kernel
servidores
clientes
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Evolução do S.O. no PC
MS-DOS 1.0 e PC-DOS 1.0: Em 1981 surgiram os dois primeiros DOS, ou seja, "Disk Operating System" (Sistema Operacional de Disco). 
MS-DOS 1.25 e PC-DOS 1.1: Nesta versão, foram acrescentados suporte a discos de dupla face e correção de "bugs"; foram amplamente distribuídos por OEMs além da IBM. 
MS-DOS 2.0 e PC-DOS 2.0: Foram lançados em 1983, juntamente com o IBM PC/XT e nesta versão foram acrescentados suporte aos discos rígidos e à estrutura hierárquica de arquivos semelhante aos do UNIX / XENIX. 
PC-DOS 2.1: Lançado com o PCjr e com correção de "bugs". 
MS-DOS 2.01: Versão lançada com suporte internacional. 
MS-DOS 2.11: Somente com correção de "bugs". 
MS-DOS 2.25: Veio com suporte ao conjunto de caracteres estendidos. 
MS-DOS 3.0 e PC-DOS 3.0: Lançados em 1984 juntamente com o PC/AT e foram acrescentados o suporte a discos flexíveis de 1.2 Mb e a discos rígidos maiores. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Evolução do S.O. no PC
MS-DOS 3.1 e PC-DOS 3.1: Nesta versão foi acrescentado o suporte às redes da Microsoft. 
WINDOWS 1.0: Em 1985, foi lançado o Windows, que na realidade não era um sistema operacional, mas somente uma interface gráfica com o usuário do MS-DOS, ou seja, para que o Windows funcionasse, havia a necessidade de se carregar previamente o MS-DOS. 
MS-DOS 3.2 e PC-DOS 3.2: Em 1986, tiveram acrescentado o suporte a discos de 3,5 polegadas. 
MS-DOS 3.3 e PC-DOS 3.3: Em 1987, foram lançados juntamente com o PS/2 da IBM e possuíam amplo suporte a páginas de código fonte. 
WINDOWS 2.0: Apareceu, também em 1987, mas com compatibilidade com o OS/2 Presentation Manager. 
MS-DOS 4.0 e PC-DOS 4.0: Lançado em 1988, com suporte a volumes lógicos maiores do que 32 Mb; "shell" visual. 
MS-DOS 5.0: Lançado em 1989, com alguns recursos a mais. 
MS-DOS 5.2: Com correção de bugs. 
WINDOWS 3.0: Surgiu em 1990, para ser utilizado em computadores 286 e 386 e foi lançado em grande estilo, mas ainda não teve grande aceitação. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Evolução do S.O. no PC
MS-DOS 6.0: Em 1993, possuía recursos para verificação do winchester e defragmentação (Defrag). 
WINDOWS 3.1: Passou a ser mais conhecido e aceito. 
MS-DOS 6.2: Última versão do MS-DOS lançada, tinha correção de "bugs". 
WINDOWS 3.11 For Workgroups: Versão para ligação de computadores em rede, passou a ser utilizado pela grande maioria de usuários de microcomputadores. 
WINDOWS 95: Em 1995, o Windows tornou-se verdadeiramente um Sistema Operacional, funcionando sozinho, sem a necessidade do MS-DOS. Foi quando o seu sucesso estourou. 
WINDOWS NT: Sistema Operacional para Servidores de Rede. 
WINDOWS 95 SE (Second Edition): Versão lançada para correção de bugs. 
WINDOWS 98: Versão de aperfeiçoamento da versão 95, mas com uma novidade: passa a ser um aplicativo 32 bits. 
WINDOWS 98 SE (Second Edition): Versão com correção de bugs. 
WINDOWS 2000: Lançado em 2000, com correção de bugs, e suporte a redes, na realidade uma atualização do Windows NT. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Revendo conceitos de hardware	
Processador
Placa-mãe ou motherboard
Memória RAM
Winchester ou HD ou disco rígido
Drive de 1.44’
Drive de CD-ROM
Placa de vídeo
Placa de rede
Placa de Som
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Processador	
A velocidade dos processadores é determinada pelo “clock”, o qual é composto de quartzo e emite pulsações elétricas por segundo, coordenando a execução das tarefas. De acordo com a freqüência do clock, se configura a velocidade do processador, que é medida em megahertz (MHz) ou até mesmo em gigahertz (GHz).
Existem sistemas que adotam mais de um processador, que trabalham em conjunto aumentando o desempenho. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Processador	
Unidade de controle:
	sua função se enquadra em controlar e coordenar a interação da unidade lógica e aritmética entre a memória. Também se responsabiliza pela sincronização das diversas atividades da máquina, através do clock.
Unidade lógica e aritmética: este dispositivo opera sobre os dados que recebe, seguindo as instruções dadas pela unidade de controle. Pode realizar operações aritméticas (soma, subtração, multiplicação e divisão) como operações lógicas, baseadas em valores verdadeiro/falso.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Processador	
Registradores: são estruturas responsáveis por armazenar temporariamente informações binária no interior do processador, as quais serão utilizadas pela unidade de lógica e aritmética. O processador tem basicamente 5 tipos de registradores: 
de armazenamento
de deslocamento
de conversão paralelo/série
de conversão série/paralelo
contadores 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Processador	
 Intel 8086 (1978) Intel 8088 (1979): 4.7 kHz. Intel 80286 (1982) Intel 80386 (1985): 16 MHz. Intel 80486 (1989): 25 Hz. Intel i486SX (1991): 20 MHz. Intel 80486 (1991): 50 MHz. Intel 486DX2 (1992): 66 MHz. Intel Pentium (1993): 60 MHz. Intel Pentium (1994): 90 MHz. Intel Pentium (1994): 100 MHz. Intel Pentium (1994): 75 MHz. Intel Pentium (1995): 120 MHz. Intel Pentium (1995): 133 MHz. Intel Pentium (1995): 150 MHz.
Intel Pentium Pro (1995): 150 MHz.
Intel Pentium Pro (1995): 200 MHz.
Intel Pentium P55C (1996): 150 MHz.
Intel Pentium P55C (1996): 166 MHz.
Intel Pentium Pro (1996): 200 MHz.
Intel Pentium Pro (1996): 233 MHz.
Intel Pentium Pro (1996): 266 MHz.
Familia Intel Pentium Pro II (1997-98): 200/233/266/300/333 MHz.
Familia Intel Celeron (1998-99): 300 / 350 / 400 / 450 / 500 MHz.
Familia Intel Pentium Pro III (1999-00): 400/500/600/700/800 MHz.
Familia Intel Pentium Pro III (2000-xx): 1 GHz.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Placa mãe
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória
	Semelhante aos registradores, a memória também armazena dados, porém em maior quantidade e de diferentes maneiras. Ela pode ser classificada em memória principal e secundária. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória Principal
	Recebe esse nome pois é essencial ao funcionamento do computador. Em suas células, as quais possuem endereços, são armazenadas dois tipos de informações: o programa ou conjunto de instruções executadas, e os dados que preencherão essas instruções. A memória principal, por sua vez se apresenta em dois tipos: a ROM e a RAM. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória ROM
	A memória ROM (Read Only Memory) ou memória apenas para leitura, sendo que seus dados são permanentes. Um exemplo de ROM são as BIOS, onde se encontram as rotinas de verificação dos periféricos. Assim, cada vez que o computador é ligado, as primeiras tarefas processadas são as referente a BIOS, que por sua vez trabalha em conjunto com a CMOS, dispositivo onde ficam guardados configurações da máquina, etc. A memória ROM apenas pode ser lida, sendo que é gravada somente na fabricação. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória ROM - BIOS
Sistemas
Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória RAM
	A memória RAM (Random Acess Memory) ou memória de acesso aleatório, é um dispositivo que permite a constante leitura e escrita. Este tipo de memória é volátil, sendo que as informações ali contidas são temporárias, isto é, elas são excluídas por ordens do sistema ou até mesmo por uma queda de energia. A memória RAM possui altíssima velocidade em suas tarefas, a qual também é medida em megahertz (MHz). A capacidade de armazenamento é configurada em megabytes (MB). Em máquinas onde há um grande tráfego de informações, como por exemplo servidores, quantidades grandes de RAM são essenciais para um funcionamento satisfatório. 
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memórias RAM
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Memória Secundária
	Este tipo de memória possui a característica de armazenar informação por tempo indeterminado, ou seja, ela não é volátil. Assim é utilizada para guardar informações que não podem ser perdidas. O exemplo mais importante deste tipo de memória é o disco rígido ou winchester.
	Outro exemplo são os drives de disquete de 1.44’.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Disco Rígido
Constituído de superfícies magnéticas e cabeças de leitura/gravação
O disco rígido é um sistema lacrado e sem contato direto com o meio externo. Desse modo, não podemos abrir o disco rígido.
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Disco Rígido
Para sabermos a capacidade total de urn disco rígido, devemos conhecer a sua geometria. A geometria de um disco rígido é formada pelo número de trilhas por face (ou cilindros), o número de faces (ou cabeças) e o número de setores por trilha. Multiplicando-se esses três valores, teremos o número total de setores do disco. Multiplicando-se o resultado por 512 (cada setor ainda comporta 512 bytes), teremos a capacidade total do disco rígido em bytes.
em MB, deveremos dividir o resultado 1.048.576
em GB, deveremos dividir o resultado 1.073.741.824
capacidade de armazenamento = número de trilhas x núrnero de setores por trilha x mírnero de faces do disco x 512
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Disco Rígido
Padrão SCSI (Small Computer System Interface) ou IDE (Integrated Drive Electronics)
Pode-se ter até 4 dispositivos IDE em um mesmo equipamento
Um master e um slave na IDE 0
Um master e um slave na IDE 1
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Placa de Vídeo
De diferentes modelos e configurações, variam basicamente na resolução e na quantidade de memória incluída na placa
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Placa de rede
O padrão utilizado hoje é o Ethernet
Utilizam velocidades de 10 Mbits ou 100 Mbits
Cabo par trançado com conectores RJ-45
Sistemas Operacionais
Luciano José Marchetto
*
Bibliografia
http://www.icone.cefetsc.rct-sc.br/introducaoeletronica/pagina_b1/micro.html
http://www.fortunecity.com/skyscraper/static/511/Disco_Rigido/Disco_Rigido.html
http://www.guiadopc.com.br