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Informática Aplicada Luiz Carlos Softwares e Sistema Operacional Objetivo da Aula: Apresentar os conceitos sobre softwares e sistemas operacional mostrando as principais funções de um S.O bem como um pouco sobre a evolução desses sistemas. Software • É a parte lógica que faz o hardware de um computador funcionar conforme desejado. Também é responsável pela “inteligência” da máquina; • Podemos dividir os softwares em duas grandes categorias: – Software de sistema – Software de aplicativos Programa de Computador 3 5, 10, 25, 30, 1, 0 Processamento Programa Maior Com um mesmo conjunto de dados, o programa é o responsável pela operação que é realizado com o dados alterando o resultado de acordo com o programa. 30 5, 10, 25, 30, 1, 0 Processamento Programa Soma 71 5, 10, 25, 30, 1, 0 Processamento Programa Ordena 0, 1, 5, 10, 25, 30 Entrada Saída Software de Aplicativos • São os softwares que possuem uma finalidade específica. – Ex.: • Softwares comerciais; • Suítes de software (office, BrOffice); • Softwares de controle aéreo. Software de Aplicativos • Podem ou não ser baseados em pessoas. – Ex.: • Software técnicos: Telefonia Celular, Redes, Televisão (funcionam sem depender da intervenção humana) • Software sociotécnicos: Controle financeiro (dependem de pessoas e processos a serem seguidos) Software de Aplicativos • Software Sociotécnicos – Possuem propriedades emergentes: • Funcionais: Definem os objetivos do software Ex.: Cadastrar usuário, validar senha... • Não-Funcionais: Características do software Ex.: Confiabilidade, desempenho, segurança... Software de Aplicativos • Fatores que influenciam na confiabilidade de um sistema de software: – Confiabilidade de hardware Ex.: Qual a probabilidade de falha de um hardware? – Confiabilidade do software Ex.: Qual a probabilidade de falha do software? – Confiabilidade do operador Ex.: Qual a probabilidade do operador cometer erros? • Complexidade de desenvolvimento do software aplicativo –Por quê desenvolver um software é tarefa complexa? Software de Aplicativos – Atender as exigências dos clientes • Clientes não sabem o que querem; • Pedem mais do que realmente necessitam... – Problema técnicos • Não é possível atender a todas as exigências do cliente em tempo e custo desejados; • Pessoal desqualificado para desenvolver o software; • Problemas sem solução... – Outros problemas • Falta de equipamentos; • Ferramentas inadequadas para o desenvolvimento... Software de Aplicativos – Arquitetura do software • Software pode ser formado por vários módulos; • Problema da comunicação entre os módulos; • Coordenação das atividades que o software deve realizar... Software de Aplicativos Software de Aplicativos • ENGENHARIA DE SOFTWARE Preocupa-se com todas as questões para o desenvolvimento, operação e evolução de um software. Software de Aplicativos • Processo de desenvolvimento de software Software de Aplicativos Software de Aplicativos • Desenvolvimento de sistema sem o uso de técnicas da Engenharia de Software Software de Aplicativos • Desenvolvimento de sistema sem o uso de técnicas da Engenharia de Software • Custo de um software aplicativo – Desenvolver seu próprio software • Equipe interna/ Software-House – Tempo, pessoal... – Adquirir softwares prontos • Lojas – Treinamento, customização... Software de Aplicativos • Categorias de software quanto ao custo: – Freeware: Software gratuito com direitos autorais. • Ex.: Anti-Virus... – Software Abertos: São gratuitos e trazem os códigos fontes, que podem ser alterados. • Ex.: Linux (GNU), MySql... – Shareware: Software gratuitos por um determinado tempo. • Ex.: Office, Windows... Software de Aplicativos Discussão: PIRATARIA DE SOFTWARE x SOFTWARES GRATUITOS Software de Aplicativos • O que é Pirataria? – A Pirataria de Software é a prática de reproduzir ilegalmente um programa de computador, sem a autorização expressa do titular da obra e, consequentemente, sem a devida licença de uso. Software de Aplicativos • Índice da pirataria (No Brasil) em 2007 – segundo a ABES (Associação Brasileira Empresas de Software) – Mercado de software Brasileiro é estimado em U$$- 800 milhões. • Apenas 160 milhões são declarado por empresas legalizadas. – De cada 10 programas 5 são piratas. – Custo de um processo contra pirataria é de aproximadamente U$$ - 20 mil. – Legislação defasada para conter a pirataria. Software de Aplicativos • Ranking da Pirataria Software de Aplicativos COMO DIMINUIR A PIRATARIA ??? Software de Aplicativos Software de Aplicativos Fonte: Estudos IDC 2008 Software em computadores em 2008 Sistema Operacional • O sistema operacional é considerado um software de sistema. • Ele é o responsável pelo controle da CPU, dispositivos de entrada, dispositivos de saída, controles de armazenamento dentre outras funções ligadas ao hardware do computador. • Encontra-se entre o hardware e os softwares aplicativos. Pessoas Software Aplicativos Sistema OP Hardware Sistema Operacional • Conceito: É um conjunto de programas (sistema) que controla todos os hardwares de uma máquina e prover recursos aos programas aplicativos. Sistema Operacional • Importância: 1. Manter os recursos do computador - UCP, Memória, Unidades de discos, Impressoras... 2. Estabelecer uma interface com o usuário - Permitir que o usuário interaja com a máquina para realizar tarefas... 3. Executar e oferecer recursos para softwares e aplicativos (PLATAFORMA DE DESENVOLVIMENTO) - Permite a gravação e recuperação de arquivos, impressão... Sistema Operacional • Deve manter característica como: – Estabilidade do hardware: Controle do hardware de forma que todas as tarefas sejam executadas de forma correta sem que haja contratempos. Ex.: Impressão... – Segurança de operações: Garantia que todos os recursos sejam acionados de forma correta Ex.: Pedido de formatação do disco... Sistema Operacional • Interface com o usuário: Interfaces Texto: Permitem a inserção de comandos em formato de texto. Interfaces Gráficas: Cria um ambiente para facilitar a execução de operações com o SO através de recursos como: - Ícones - Menus - Atalhos - Barras de ferramentas Sistema Operacional • Interface de Texto Sistema Operacional • Interface Gráfica Sistema Operacional • Problema com a interface gráfica: 1. Consome muitos recursos das máquinas como processador e memória 2. Torna a máquina mais lenta em comparação com a interface de texto 3. Ocupa mais espaço em disco rígido (HD) Sistema Operacional • Vantagens com a interface gráfica: 1. Torna mais fácil a operação com os sistemas operacionais 2. Não é necessário aprender os comandos textos 3. Melhor visualização da estrutura dos dados no computador 4. Criação de ambientes Sistema Operacional • A interface gráfica revolucionou a computação: – 1 PC GUI foi o LISA/MACINTOSH da APLLE. – Implementou o conceito de programação “orientado a objetos” com o uso de ícones. – Em PC´s (IBM) o primeiro sistema operacional com interface gráfica foi oWINDOWS. – Em 1994 a MICROSOFT revoluciona com o Windows 95. – Em 1996 o LINUX implementa sua interface gráfica Sistema Operacional Sistema Operacional Machintosh Interface do BSD • Kernel + Programas – Onde: • Kernel é o responsável pelo controle de todo o SO e fica residente na memória quando o computador é ligado. – Inicia todos os hardwares e permite o acesso a eles. • Os programas são responsáveis por dar funcionalidades especificas aos S.O. – Ex.: Gerenciadores de arquivos, Sistema Operacional • Principais funções do Kernel: Tratamento de interrupções e exceções; Criação e eliminação de processos e threads; Sincronização e comunicação entre processos e threads; Escalonamento e controle dos processos e threads; Gerência de memória; Gerência do sistema de arquivos; Gerência de dispositivos de E/S; Suporte a redes locais e distribuídas; Contabilização do uso do sistema; Auditoria e segurança do sistema. Sistema Operacional Sistema Operacional • Como o SO Gerencia o Processador: Sistema Operacional Programa Sequência de instrução S.O Várias THREADS Entradas Processamento Saída Thread 1 Thread 2 Thread 3 UCP Pilha de THREADS a serem executadas Representação da comunicação entre um aplicativo e o Sistema Operacional. O S.O Quebra as instruções dos programas em THREADS, gerenciando dessa forma o processador. • Exemplo: – Jogos • Imagens - Vídeo • Sons – Auto-Falante • Estratégia – Reação aos comandos – Várias informações são processadas ao “mesmo tempo”, na realidade elas são processadas uma a uma pelo processador, Sistema Operacional • Gerenciando a memória RAM: – Deve garantir o espaço em RAM para cada programa; – Diferentes memórias devem ser utilizadas de forma eficaz. Sistema Operacional Supondo que temos uma memória de 1 GB em nosso computador, o mesmo será ocupado conforme a legenda ao lado. S.O Drivers Livre • Gerenciando a Memória RAM Sistema Operacional S.O Drivers Aplicação 1 Aplicação 2 Aplicação 3 Agora, temos 3 aplicações carregadas na RAM. O que acontecerá se quisermos abrir uma quarta aplicação? • Solução: O S.O cria espaço de memória RAM no HD do computador... Porém... Problema com a velocidade... Sistema Operacional • Gerenciamento de Dispositivos – Se dar através dos driver´s, que deve ser compatíveis com o S.O Sistema Operacional Um Driver de dispositivo tem a função de ser um tradutor entre o S.O e o funcionamento do Hardware especíco. DRIVER • Vantagens dos Drivers: • Atualização dos drivers sem precisar atualizar o S.O • Gerenciamento de Dispositivos – Alguns hardwares funcionam com taxas de transferência muito lenta com relação ao processador. • O Sistema Operacional gerencia “buffer´s” para tais dispositivos e libera o conteúdo desses buffers para processamento. Sistema Operacional • Exemplo: Sistema Operacional Ao digitarmos um texto, as informações podem ficar armazenado em um BUFFER para posteriormente serem passadas ao processador . Buffer • Tipos de Sistemas Operacionais: – sistema operacional de tempo real (RTOS - Real- time operating system). É utilizado para controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas industriais. – monousuário, monotarefa. O sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez. O Palm OS dos computadores Palm é um bom exemplo de um moderno sistema operacional monousuário e monotarefa. Sistema Operacional • Tipos de Sistemas Operacionais: – monousuário, multitarefa. Este tipo de sistema operacional é o mais utilizado em computadores de mesa e laptops. As plataformas Microsoft Windows e Apple MacOS são exemplos de sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo. – multiusuário. Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. Unix, VMS e sistemas operacionais mainframe como o MVS são exemplos de sistemas operacionais multiusuário. Sistema Operacional • Sistemas Operacionais Sistema Operacional WINDOWS -Windows XP -Windows 7 -Windows Professional Linux -Ubuntu -Conectiva -Debiam UNIX MAC-OS OUTROS • SO Microsoft – O começo... Sistema Operacional • SO Microsoft – MS-DOS... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 1.0... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 2.0... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 3.0... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 3.11... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 3.11 NT... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 95... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 98... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows ME... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 2000... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows XP... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows Vista... Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 7... Sistema Operacional Sistema Operacional • SO Microsoft – O Windows 8 Unix • “NIX” - Família de S.O que compartilham a mesma características, são exemplos: – Linux – BSD (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD) – Solaris, HP-UX, IRIX – Mac OS-X Linux • O começo (Linus Torvalds) 5/10/1991: Você suspira pelos bons tempos do Minix-1.1, quando os homens eram homens e escreviam seus próprios “device drivers”?[2] Você está sem um bom projecto em mãos e deseja trabalhar num S.O. que possa modificar de acordo com as suas necessidades? Acha frustrante quando tudo funciona no Minix? Chega de noite ao computador para conseguir que os programas funcionem? Então esta mensagem pode ser exactamente para você. Como eu mencionei há um mês atrás, estou trabalhando numa versão independente de um S.O. similar ao Minix para computadores AT-386. Ele está, finalmente, próximo do estado em que poderá ser utilizado (embora possa não ser o que você espera), e eu estou disposto a disponibilizar o código-fonte para ampla distribuição. Ele está na versão 0.02… contudo eu tive sucesso ao executar bash, gcc, gnu-make, gnu-sed, compressão etc. nele. Redes de Computadores • Redes de computadores são uma especialização das redes telefônicas com o objetivo de transportar dados. • Uma rede de computador pode ser composta de dois ou mais computadores interligados por um meio para que possam trocar informações. • Importância: – Compartilhamento de recursos: • Impressoras, Cd-roms, Drivers, Discos... – Compartilhamento de arquivos: • Documentos, informação... – Comunicação: • Troca de dados entre sistemas... – Serviços: • INTERNET, Segurança, backup... Redes de Computadores • Exemplo de uma rede: Redes de Computadores • Tipos de Redes de Computadores: – LAN • Redes com abrangência geográfica local. – Ex.:Rede doméstica ou pequena empresa. – MAN • Redes com abrangência maior (cerca 30 KM) podendo interligar redes do tipo LAN – Ex.: Rede de uma grande empresa. – WAN • Redes que interligam diversas outras redes (MAN e LAN) – Ex.:Internet. Redes de Computadores • Uma rede pode ser composta pela associação de 3 tecnologias essências: 1.ESTRUTURA FÍSICA Os componentes de hardware. 2. TOPOLOGIA Com os computadores estão ligados. 3. PROTOCOLOS As normas que regem as comunicações. Redes de Computadores • Estrutura Física – Hardwares – COMPUTADOR Redes de Computadores • Estrutura Física – Hardwares – PLACA DE REDE As placas de rede já foram componentes caros, mas como elas são dispositivos relativamente simples e o funcionamento é baseado em padrões abertos, qualquer um pode abrir uma fábrica de placas de rede o que faz com que exista uma concorrência acirrada que obriga os fabricantes a produzirem placas cada vez mais baratas e trabalhem com margens de lucro cada vez mais estreitas. As placas de rede mais baratas chegam a ser vendidas no atacado por menos de três dólares. O preço final é um pouco mais alto naturalmente, mas não é difícil achar placas por 20 reais ou até menos. Redes de Computadores • Estrutura Física – Hardwares - CABOS: Redes de Computadores Os cabos servem como meio de comunicação entre as placas de redes. Atualmente, os cabos tipo par trançados são os mais utilizados juntamente com conectores do tipo RJ-45 • Estrutura Física – Hardwares – HUBS/SWITCH: Redes de Computadores Tanto o hub quando o switch possuem a mesma função, ou seja, servir como um ponto central para a rede. Todas as placas de rede são ligadas ao hub ou switch e é possível ligar vários hubs ou switchs entre sí (até um máximo de 7) caso necessário. • Estrutura Física – Hardwares – Roteadores: Redes de Computadores Os roteadores, que são o topo da cadeia evolutiva. Os roteadores são ainda mais inteligentes, pois são capazes de interligar várias redes diferentes e sempre escolher a rota mais rápida para cada pacote de dados. Eles podem ser desde um PCs comuns, com duas ou mais placas de rede até supercomputadores capazes de gerenciar milhares de links de alta velocidade. Os roteadores formam a espinha dorsal da Internet. • Estrutura Física – Hardwares – Wireless: Redes de Computadores Utiliza-se da tecnologia de transmissão por ondas de rádio Usando o ar como difusor dessas ondas. - 802.11 g – wi-fi – é o padrão para as redes wireless. Redes de Computadores • TOPOLOGIA: – Topologia de refere ao Lay-Out lógico da mesma, temos: • Ponto -a-Ponto: – Interliga uma máquina a outra máuina. • Barramento: – Interliga mais de uma máquina, porém a um mesmo cabo lógico • Anel: – Interliga vários computadores em um círculo fechado. • Estrela: – Todos os computadores são ligados a um ponto central da rede (RUB, SWITCH...) Redes de Computadores • TOPOLOGIA: • Ponto-a-ponto Redes de Computadores • TOPOLOGIA: Redes de Computadores • PROTOCOLOS – Um conjunto de normas pré-estabelecidos visando a comunicação entre dois ou mais computadores. – São determinantes para a organização e compreenção da “conversa” entre máquinas. Redes de Computadores • Um protocolo deve definir: – O tamanho de cada mensagem – O que cada mensagem deverá conter • Ex.: Protocolo Ethernet Protocolo que controla como os dados devem trafegarem na rede, define desde os padrões de sinais elétricos, máquina destino, máquina origem e a mensagem. Redes de Computadores • Ethernet Redes de Computadores Preâmbulo SFD End. Destino End. Origem Tamanho do quadro Payload FCS Trem de mensagem Preâmbulo: Sincroniza a interface de rede SFD: Indica o inicio oficial do quadro End. Destino: A quem se destina a mensagem End. Origem: Quem enviou a mensagem (MAC) Tamanho Quadro: Indica o tamanho da mensagem Payload: Mensagem em si FCS: Controle de segurança da informação (verificador) • TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol): – É um padrão que trabalha nas camadas 3 e 4 do modelo OSI. – Pode ser roteável. – Foi utilizado entre os anos de 70 e 80 para fins militares. Hoje é conhecido por ser o padrão da internet. Redes de Computadores • TCP/IP – O protocolo IP é quem define os dados que serão transportados entre as redes. – Um endereço IP deve ser composto por 4 bytes com o seguinte formato: • 0000.0000.0000.0000 – Onde, cada byte será composto de um número de 0 a 255. • 192.168.0.1 Redes de Computadores • Outros protocolos importantes: – TCP/UDP • Os pacotes TCP e UDP estão associados a serviços e referem-se a aplicações. – Ex.: Porta 80 (HTTP) – Ex.: Porta 53 (DNS) – DNS (Domain Name Server) • Traduz um nome para um número IP – Ex.: www.uol.com.br – 200.221.2.45 Redes de Computadores Redes de Computadores • INTERNET – Conglomerado de redes em escala mundial interligados pelo TCP/IP que permite o acesso a informação e a transmissão de dados. – Nasce na década de 70 para uso militar e é adotada na década de 80 pelas universidades. – No Brasil, a internet surge nos anos 90. Redes de Computadores Internet • Uma entidade coordena a designação de identificadores na rede a ICANN. • Fornece nomes de domínios e IP´s para as redes. • Cada máquina possui um único IP na internet. Internet • Backbone (espinha dorsal da internet) – Interliga redes a nível intercontinental Internet • Principais Serviços: • Cada serviço é fornecido através de programas especiais que conhecem o protocolo (servidores). • Correio eletrônico • Word Wide Web (www) • Conexões a outras redes • Compartilhamento de arquivos • Telefonia (VoIP) • Outros serviços... Internet Internet Vírus de Computador • São programas de computadores com características de: – Consumirem recursos das máquinas; – Auto-reprodução; – Infectam outros programas; – Danificarem os sistemas (Arquivos); – Normalmente são “invisíveis”. • Tipos de vírus: – Vírus de BOOT • Infecta a partição de inicialização do sistema operacional. – Time Bomb (Bomba Relógio) • Se ativam em um determinado momento . – Vírus de Macro • Afetam arquivos de documentos (Microsoft Office). Vírus de Computador Internet e Vírus • Com a popularização da internet, surgem novos vírus: – Worms • Vírus que conseguem se propagar livremente pela internet. • A maioria não causam danos a máquina hospedeira. – Trojans (Cavalo de Tróia) • Meio de transmissão de vírus através de arquivos da internet • Podem permitir que as pessoas retirem informações da máquina hospedeira e até as controlem remotamente. Internet e Vírus – Hijackers • Programas que “sequestram” o navegador. • Altera desde a página atual do sistema à inserção de pop-ups sem que o usuário consiga mudar. – Vírus de ORKUT • Programa que envia SCRIPT´s de forma automática sem o consentimento do usuário. • Podem roubar senhas e conduzir a entrada de outros vírus. Vírus de Pen-drive • Programas que se instalam automaticamente no pen-drive e se reproduz em computadores e novos pen-drivers. • Possuem pelo menos 2 componentes: – Autorum.inf • Chama o vírus assim que o pen-drive é carregado. – Pasta com o vírus (recycler ou system32) • Varia de acordo com o vírus. Combatendo os Vírus • Anti-Vírus – São programas aplicativos desenvolvidos por empresas que detectam e eliminam os vírus. – Possuem base de dados dós vírus. • Firewall – São programas que evitam que o computador seja atacado (invasões crackers). – Funcionam através de monitoramento das portas (DHCP) e pacotes IP. – Protege do ataque de muitos vírus.Combatendo os Vírus • Anti-Spyware – Software que busca eliminar “Novos” vírus de internet, como: • Worms; • Cavalos-de-troia; • Hijackers. – Seu funcionamento é semelhante ao do anti-vírus. • Vírus de Pen-drive: - Anti-virus apropriado - Alterar o arquivo: - Autorum.inf Combatendo os Vírus Formas de Contaminação • Antes: – Disquetes • Nos dias de hoje – Internet com o auxilio da “engenharia social” • E-mail com noticias atuais • Fotos eróticas • Links de sites • Mensagens do orkut • Programas conectados a internet – Falhas de segurança • Permissões em redes ATENÇÃO • Vírus devem ser ativados de alguma forma; • Vírus é um software, portanto não danifica um hardware; • A grande maioria dos programas são considerados como “pragas” virtuais e não vírus : – Spywares – Keyloggers – Hijackers – Worms
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