05_Sistema operacional - conceitos

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 curso de Educação a Distância da Rede Senac EAD, da disciplina correspondente. Proibida a reprodução e o com
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Capítulo 5
Sistema 
operacional: 
conceitos
O sistema operacional funciona como um conjunto de processos 
que inicializa o hardware, fornecendo as rotinas básicas para o controle 
dos dispositivos. Além disso, gerencia, escalona, faz a interação de ta-
refas e mantém a integridade do sistema.
Neste capítulo, abordaremos os conceitos de um sistema opera-
cional. Primeiramente, entenderemos o que é um processo e como ele 
auxilia os usuários na execução de seus aplicativos. Além disso, vamos 
conhecer os componentes do sistema operacional, compreender os 
conceitos de kernel e shell e ver como eles funcionam para facilitar o 
uso do sistema. 
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1 Conceitos sobre sistema operacional
Para entendermos o que é um sistema operacional é importante re-
lembrar que um computador é construído com processadores, memó-
ria principal, discos, teclado, mouse, monitor de vídeo, interface de rede, 
impressora e ainda diversos outros dispositivos de entrada e saída de 
dados. O desenvolvimento de softwares para uma aplicação deve então 
utilizar esses recursos para executar alguma tarefa. 
1.1 Processo
Os programas de computador são executados pelo processador, que 
tem uma arquitetura interna composta de registradores, contadores de 
programa, ponteiro para pilha, unidade lógica aritmética e a unidade de 
processamento. Assim, um primeiro conceito muito importante seria 
o processo, que nesse contexto significa um programa em execução. 
IMPORTANTE 
Vamos chamar o processador de CPU1 para não confundir com a 
placa-mãe, onde estão diversos componentes, incluindo também o 
processador ou CPU.
 
Segundo Tanenbaum (2016, p. 27): 
associado a cada processo está o espaço de endereçamento, uma 
lista de posições de memória que vai de 0 a algum máximo, onde o 
processo pode ler e escrever. O espaço de endereçamento contém 
o programa executável, os dados do programa e sua pilha.
1 CPU (Central Processing Unit) – microprocessador dos computadores.
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Os processos de um sistema operacional possuem três estados: em 
execução, pronto e bloqueado. Na figura 1 podemos encontrar os três 
estados e a transição entre eles.
As transições entre os estados podem ser:
1. O processo bloqueado enquanto aguarda a uma entrada de 
dispositivos de E/S (entrada/saída).
2. O escalador de processos seleciona outro processo.
3. O escalador de processos seleciona esse processo.
4. A entrada torna-se disponível.
Figura 1 – Transição de estados de um processo
Em execução
Utilizando a CPU
Bloqueado
Incapaz de executar
enquanto um evento
externo esperado
não ocorrrer
Pronto
Executável,
temporariamente
parado para dar lugar
a outro processo
1 2
3
4
A transição 1 ocorre quando um processo que está em execução 
não pode continuar, por exemplo, quando um recurso necessário não 
está disponível. As transições 2 e 3 são causadas pelo escalador de 
processos, sendo que na transição 2 o processo que está sendo exe-
cutado já teve tempo suficiente de CPU e, mesmo ainda não tendo ter-
minado, o escalador decide deixar que outro processo comece a utilizar 
a CPU. A transição 3 ocorre quando o escalador define que o processo 
volte a ser executado pela CPU. Já a transição 4 se dá com a ocorrência 
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.de um evento externo que era esperado pelo processo. Observe que a 
transição 4 não coloca o processo direto em modo de execução devido 
à possibilidade de que um outro processo esteja em execução.
Para Tanenbaum (2016, p. 19), 
computadores são equipados com um dispositivo de software 
chamado de sistema operacional, cuja função é fornecer aos 
programas de usuário um modelo de computador melhor, mais 
simples e mais limpo, assim como lidar com o gerenciamento de 
todos os recursos.
E esses recursos se referem a todos os componentes de um 
computador. 
A utilização dos recursos computacionais tanto do hardware quanto 
do software envolve tarefas complexas e necessita de um sistema de 
gerenciamento. Segundo O’Brien e Marakas (2013, p. 138), “software 
de sistema consiste em um programa de gerenciamento e supor-
te de sistema de computador e das atividades de processamento das 
informações”. 
NA PRÁTICA 
Os sistemas operacionais e os programas de gerenciamento das ati-
vidades de rede são interfaces de software que ligam o hardware às 
redes de computadores e aos programas de aplicação dos usuários. 
Por exemplo: um computador possui um hardware de placa de rede, 
que é responsável pela interligação entre a placa motherboard (onde 
está o processador) e o conector e o cabo de redes, e para isso possui 
um sistema de endereçamento que é atribuído por software. O siste-
ma operacional de rede, através desse “endereço”, enviará os dados 
corretamente. 
 
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Para o funcionamento de um computador, é necessário um sistema 
que garanta aos usuários a utilização dos recursos de hardware por 
meio de aplicativos (por exemplo: processadores de texto, planilhas, 
jogos, etc.). O sistema que faz essa conexão é chamado de sistema 
operacional.
Quando um programa de usuário acessa um recurso de hardware, 
ele não precisa enviar mensagens específicas ao dispositivo, mas ao 
sistema operacional, que as encaminhará por meio de um driver2 de 
comunicação. Essa característica facilita muito aos programadores de 
aplicativos, que não precisam saber como se comunicar com os perifé-
ricos e deixam essa atividade para o software do driver, disponibilizado 
pelo sistema operacional.
Imagine se toda vez que um programador, ao desenvolver um apli-
cativo, precisasse conhecer todo o processo de comunicação de um 
determinado dispositivo. Se assim fosse necessário, o que acontece-
ria com o software desenvolvido com um determinado dispositivo, por 
exemplo, um mouse, e os clientes utilizassem mouses diferentes? A 
ideia do programa driver que é desenvolvido pelo fabricante de disposi-
tivos, é muito eficiente, pois basta ligar o dispositivo ao computador e, 
por meio do sistema operacional, instalar o driver de comunicação uma 
vez e a partir disso todos os programas aplicativos podem usar o recur-
so de hardware. Se houver mudança de dispositivo, bastará instalar o 
novo driver. 
Os softwares de sistema são organizados em duas categorias: 
 • Programa de gerenciamento do sistema: é responsável pelo geren-
ciamento dos recursos de hardware, software, rede e pelos dados 
necessários para que as tarefas dos usuários sejam executadas.
2Driver – neste contexto, significa um programa de comunicação de um dispositivo com o sistema 
operacional. 
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. ◦ Exemplos: o sistema operacional, utilitários do sistema, geren-
ciamento de banco de dados e gerenciamento de rede.
 • Programa de desenvolvimento do sistema: programas que pos-
sibilitam ao usuário o desenvolvimento de programas para o pro-
cessamento das informações.
 ◦ Exemplos: editores das linguagens de programação e ferramen-
tas de programação da engenharia de software, que auxiliam 
no projeto dos aplicativos que serão utilizados pelos usuários.
Na figura 2 temos uma representação em camadas de uma arqui-
tetura de sistema operacional. Na camada mais baixa estão os dis-
positivos de hardware como: circuitos integrados, fonte de energia, 
barramentos de comunicação, placas de vídeo, placas de rede, pro-
cessadores, etc. Esses dispositivos são acessados por meio de um 
conjunto de instruções que é interpretado pela camada de micropro-
gramação. A camada do sistema operacional recebe as informações 
das aplicações dos usuários, que são compiladas ou interpretadas 
por programas que facilitam o acesso das aplicações aos recursos 
de hardware. Dessa forma, os programas de usuários podem ser de-
senvolvidos sem a preocupação, por exemplo, de como os dados da 
memória são transferidos para o disco rígido, em qual trilha do disco 
serão gravados; ou, ainda, como será a movimentação da cabeça de 
gravação. Tudo isso é realizado pelo sistema operacional. Acima da 
camada do sistema operacional existem outras funções como com-
piladores, editores e interpretadores de comando que auxiliam as apli-
cações a utilizar o sistema operacional. E, na camada mais alta, estão 
as aplicações dos usuários, desenvolvidas para resolver problemas 
específicos, como escrever um texto, processar imagens, aplicações 
comerciais, etc. 
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Figura 2 – Sistema de computador: hardware, programas de sistema e aplicações
Aplicações de usuários Aplicações
Programas de sistema
Hardware
Sistema operacional
Microprogramação
Dispositivos físicos
Compilador Interpretador
Segundo O’Brien e Marakas (2013, p. 138): 
A principal finalidade do sistema operacional é maximizar a pro-
dutividade do sistema de um computador, operando-o com a 
máxima eficácia. O sistema operacional minimiza o nível de inter-
venção humana necessário durante o processamento. Ele ajuda 
os programas de aplicação a executar operações comuns, como 
acessar a rede, inserir dados, salvar e recuperar arquivos e imprimir 
ou exibir uma saída.
Assim, o sistema operacional é composto de uma coleção de progra-
mas que inicializa o hardware do computador, fornece as rotinas para 
controle dos dispositivos, gerencia, escalona e faz a interação de tare-
fas e mantém a integridade de sistema.
2 Componentes de um sistema operacional
O sistema operacional possui softwares que admi nistram as rela-
ções com o hardware de um computador e é escrito com várias linhas 
de instruções. Para facilitar o desenvolvimento, esses softwares são 
construídos em módulos, que ficam responsáveis por uma determi-
nada função. O quadro 1 mostra os módulos kernel e shell do sistema 
operacional e suas funções.
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.Quadro 1 – Componentes do sistema operacional
KERNEL (NÚCLEO) SHELL (AMBIENTE OPERACIONAL)
• Núcleo do sistema operacional
• Permanece residente na memória do computador
• Gerencia os processos e a memória
• Efetua o escalonamento das tarefas
• Executa a comunicação entre os processos
• Processa as execuções e interrupções
• Conhecido como o ambiente operacional – 
“interpretador de comandos”
• Assume o controle do programa
• Recebe as solicitações dos usuários
• Interpreta as solicitações dos usuários
• Atua sobre as execuções dos usuários
Com esses módulos, as tarefas do sistema operacional recebem as 
solicitações dos usuários e, com uma interface amigável através do in-
terpretador de comandos, facilita o uso dos computadores. O kernel é 
o núcleo do sistema operacional e responsável pela execução dos pro-
cessos, sendo a parte mais interna do sistema operacional. 
O kernel tem a função de iniciar o sistema e fazer a gerência dos 
recursos. Por exemplo, a memória, o processador e o dispositivo de ar-
mazenamento precisam de controle para que possam ser utilizados por 
diversos programas. Assim, a função do kernel é gerenciar e alocar os 
recursos necessários de processador, memória e o espaço em disco a 
serem disponibilizados para o programa e só então iniciar o processo.
Os processos executam várias funções básicas, e será de respon-
sabilidade do kernel responder às solicitações com um conjunto de 
instruções para que os programas possam funcionar adequadamente. 
Além disso, ele possibilita a comunicação com os dispositivos por meio 
dos drivers instalados.
NA PRÁTICA 
Uma empresa possui um computador com um sistema operacional 
instalado e comprou uma impressora. Para que ela possa se comu-
nicar com o computador será necessária a ligação por algum meio 
físico (cabo ou conexão sem fio) e configurada através da instalação do 
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driver da impressora, fornecido pelo fabricante. Algumas impressoras 
podem até já ter o driver homologado (isto significa que foi testado pelo 
fabricante do sistema operacional) já instalado no sistema operacional.
Recomenda-se a instalação dos drivers mais recentes dos dispositi-
vos, que são encontrados no site do fabricante.
 
3 Funcionamento do sistema operacional
Segundo O’Brien e Marakas (2013, p. 138), 
qualquer sistema operacional executa cinco funções básicas na 
operação do sistema de um computador: serve como interface do 
usuário, gerenciador de recursos, gerenciador de tarefas, gerencia-
dor de arquivos e utilitários, além de oferecer serviços de suporte.
Na figura 3 são mostradas as funções do sistema operacional. 
Figura 3 – Funções do sistema operacional
Interface do usuário
Comunicação de rede
e sistema com o
usuário final
Gerenciamento
de recursos
Gerencia o uso dos
recursos do hardware
Gerenciamento
de tarefas
Gerencia a execução
das tarefas
Gerenciamento
de arquivos
Gerencia arquivos de
dados e os programas
Gerenciamento
de suporte
Gerencia vários
serviços de apoio
A interface do usuário é a parte do sistema operacional que faz a 
comunicação com o usuário e permite que ele possa carregar os pro-
gramas, acessar os arquivos e realizar diversas tarefas. Existem três 
tipos de interface de usuário: a orientada a comandos, a orientada a 
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.menus e a interface gráfica. Atualmente, a maioria dos sistemas opera-
cionais utiliza a interface gráfica para facilitar o uso dos computadores 
pelos usuários. 
A partir dessa interface, o sistema operacional realiza o gerencia-
mento das tarefas dos usuários e determina quando e quais tarefas 
são executadas pela CPU, tais como: o gerenciamento dos arquivos, 
o controle da criação e a exclusão de arquivos de programas, dados e o 
acesso a eles. Identifica a posição física dos arquivos nos dispositivos 
de armazenamento e gerencia os recursos de hardware do computador 
(CPU, memória, dispositivos de armazenamento, placas de rede e diver-
sos dispositivos de entrada e saída). Além disso, o sistema operacional 
é responsável por diversos serviços de suporte que são parte de todas 
as atividades apoiando as aplicações dos usuá rios e fornecendo um 
ambiente mais produtivo. 
Na figura 4 temos as funções do sistema operacional relaciona- 
das aos dispositivos de hardware e que facilitam o entendimento das 
diversas funções.
Os sistemas operacionais têm por função proporcionar uma inter-
face para que o usuário possa se comunicar com o computador. Isso 
pode ser feito, por exemplo, por meio dos dispositivos de entrada, como 
o teclado e o mouse. Para que o computador possa se comunicar com 
o usuário, as informações podem ser apresentadas no monitor de vídeo 
ou na impressora, que são os dispositivos de saída. Os dados proces-
sados pela CPU são armazenados durante a execução do programa na 
memória RAM (Random-access Memory) e depois transferidos para 
armazenamento em discos rígidos ou DVD. 
Os programas executados na CPU possuem rotinas específicas que 
são armazenadas na memória ROM (Read-only Memory) e acessadas 
pela CPU.
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O que se pode concluir sobre esse cenário de relação de programas 
e dispositivos de hardware é que o sistema operacional funciona como 
um “maestro”, cuidando de todo o gerenciamento. 
Figura 4 – Funções do sistema operacional relacionadas aos dispositivos de hardware do computador
Existem diversos dispositivos que podem ser conectados ao com-
putador e servir de entrada ou saída de dados; outros são utilizados 
para armazenamento de dados. Na área de processos industriais, por 
exemplo, diversos sensores podem fornecer informações para aná-
lise e outras funcionarem como saída, dando as respostas, como li-
gar uma válvula que libera água em uma sala devido a um alarme 
de incêndio.
DISPOSITIVOS
DE SAÍDA
MEMÓRIA
RAM
SISTEMA OPERACIONAL
INTERFACE DO USUÁRIO
GERENCIAMENTO
DOS RECURSOS
GERENCIAMENTO
DE
ARQUIVOS
GERENCIAMENTO
DAS
TAREFAS
MEMÓRIA
ROM
CPU
DISPOSITIVOS PARA
 ARMAZENAMENTO
DISPOSITIVOS
DE ENTRADA
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Considerações finais
Neste capítulo, conhecemos os conceitos básicos de um sistema 
operacional começando pelo conceito de processo e passando pelo 
modo como eles são alocados na memória a fim de serem executados.
Também vimos dois componentes do sistema operacional, cuja 
função é facilitar o uso do computador ao usuário: o kernel e o shell. 
Com eles, a funcionali dade do sistema operacional fica mais fácil de 
ser entendida.
Aqui é importante considerar que as atividades realizadas pelo sis-
tema operacional são fundamentais para que o usuário tenha maior 
conforto na utilização do computador em suas aplicações de negócios, 
sem se preocupar com detalhes internos, por exemplo: como um arqui-
vo de texto, visível na tela do computador, é armazenado na memória e 
depois alocado no disco rígido.
Referências
LAUDON, Kenneth C.; LAUDON, Jane P. Sistemas de informação gerenciais. 
São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007.
O’BRIEN, James A.; MARAKAS, George M. Administração de sistemas de infor-
mação. Porto Alegre: AMGH, 2013.
TANENBAUM, Andrew S. Sistemas operacionais modernos. São Paulo: 
Pearson, 2016.