Aula 2 Introdução aos Sistemas Operacionais

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Universidade Federal do Pará
Campus Universitário de 
Salinópolis
Prof. Silvério Sirotheau
(ssirotheau@gmail.com)
Fundamentos da Computação
Aula 2 – Introdução aos Sistemas 
Operacionais
• Sistemas Operacionais 
existem em toda parte (em 
qualquer aparelho com 
processamento). 
Sistemas Operacionais
Tipos de Sistemas
Sistemas Emergentes
Sistemas Emergentes
• Alguns Exemplos: 
– PCs/Netbooks: Linux, variantes do UNIX, Windows 7, Vista, Mac OS 
X, ... 
– Cloud Computing: Hadoop, Amazon EC, Xen, ... 
– Celulares: Symbian, Windows Mobile, 
– Smartphones/PDAs: iOS, PalmOS, Android, Windows Mobile, 
BlackBerry, AlyunOS... 
– Embarcados: iOS, inferno, Maemo, etc. 
– Sistemas de Tempo Real: QNX, RT-UNIX, e muitos outros 
– Redes de Sensores (MicaMotes): TinyOS, Contiki, ... 
– Clusters/Sist. distribuídos: Mach, Plan9, Amoeba, Beowulf, Chorus .. 
– WebOS: ChromeOS, JoliOS, DesktopTwo, EyeOS, ... 
Um S.O. para cada tipo de máquina 
Definição de SO: é um programa cuja 
tarefa principal é gerenciar cada um 
dos recursos da máquina, 
contabilizando o tempo de uso e 
garantindo o acesso ordenado de 
usuários a esses recursos.
Exemplos: UNIX, MS-Windows, Android.
Definição
 Como Máquina Estendida (Máquina Virtual)
• Facilita o acesso aos recursos do sistema;
• O usuário interagi com o SO;
• Visão Top-down.
• Como Gerente de Recursos
• Compartilha os recursos de forma organizada e 
protegida;
• Visão Bottom-up.
Funções de um SO
Máquina de Níveis
Aplicativos
Utilitários
Sistemas Operacionais
Microprogramação
Linguagem de Máquina
Dispositivos Físicos
Máquina de Níveis (Linux)
Primeira Fase (1945 – 1955):
– Surgimento dos primeiros computadores digitais: 
Válvulas.
– Sem Sistemas Operacionais
– ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer) 
foi o primeiro computador de propósito geral (18 mil 
válvulas, 10 mil capacitores, 70 mil resistores e pesava 
cerca de 30 toneladas).
Histórico
Primeira Fase (1945 – 1955):
– Programação realizada em painéis (Linguagem de 
máquina).
– EDVAC (Eletronic Discrete Variable Automatic 
Computer): 1ª proposta de máquina com programa 
armazenado (Instituição da “Arquitetura de von 
Neumann”).
– UNIVAC (Universal Automatic Computer): 1º 
computador comercial de sucesso.
Histórico
Arquitetura de von Neumann
Unidade de 
Controle
Unidade de 
Aritmética e 
Lógica
Armazenamento
UCP
Dispositivo de 
Entrada
Dispositivo de 
Saída
Segunda Geração (1955-1965):
 Criação do transistor e das memórias magnéticas.
 Criação das primeiras linguagens de programação:
• Assembly;
• Fortran.
– Surgimento dos primeiros SO: FMS (Fortran Monitor 
System) e o IBSYS.
Histórico
Segunda Geração (1955-1965):
 Processamento Batch (em lote).
 SO passa a ter seu próprio conjunto de rotinas para 
operações de Entrada/Saída – IOCS (Input/Output 
Control System).
– Spooling.
Histórico
Terceira Geração (1966-1980):
 Surgimento dos Circuitos Integrados (CIs).
 Diminuição de custos dos sistemas computacinais.
 IBM lança a série 360 (S.O. OS/360).
 Multiprogramação: Compartilhamento de memória.
 Interação on-line (terminais de vídeos e teclado).
Histórico
Terceira Geração (1966-1980):
 Time-Sharing.
 Lançamento do CTSS, o primeiro sistema de 
compartilhamento de tempo, desenvolvido 
pelo MIT.
 Criação do Unix.
Histórico
Quarta Geração (1981-1990):
 LSI (Large Scale Integration).
 VLSI (Very Large Scale Integration).
 Surgimento dos PCs de 16 bits.
 DOS (Disk Operation System).
 Sistemas Multiusuários.
Histórico
Quarta Geração (1981-1990):
 Sistemas Multitarefas.
 Multiprocessamento.
 Sistemas Operacionais de Rede (ex: Novell).
Histórico
Quinta Geração (1991-??):
 IA, Multimídia, BD Distribuídos, Redes Neurais, 
entre outras.
 VLSI evoluem para ULSI (Ultra Large Scale 
Integration).
 Arquiteturas Paralelas.
 Programação Concorrente.
 Sistemas Operacionais Distribuídos.
Histórico
Quinta Geração (1991-??):
 Problemas: Segurança, Gerência e 
Desempenho (SO e Redes).
 S.O. baseados em interfaces gráficas.
Histórico
Tipos de SO
Sistemas Operacionais
Sistemas 
Monoprogramáveis/
Monotarefa
Sistemas 
Multiprogramáveis/
Multitarefa
Sistemas 
com Múltiplos
Processadores
• Execução de um único programa, para um outro 
programa executar deve aguardar o término do 
programa concorrente.
• Apenas um único usuário pode interagir.
• Processador, memória e periféricos são 
exclusivamente dedicados a uma única tarefa.
• Relacionados ao surgimento de mainframes (1ª 
geração).
• Não tem problema com proteção.
Sistemas Monoprogramáveis/Monotarefa
• Vários programas dividem os mesmos 
recursos.
– Exemplo: Enquanto um programa espera por 
uma operação de leitura, outros programas 
podem estar sendo processados nesse 
intervalo de tempo.
• Controla o acesso concorrente à memória, 
processador (escalonamento de CPU) e 
periféricos, de forma ordenada e protegida.
Sistemas Multiprogramáveis/ Multitarefa
Sistemas Multiprogramáveis/ 
Multitarefa
Sistemas 
Batch
Sistemas 
de Tempo 
Compartilhado
Sistemas 
de Tempo
Real
Tipos de Sistemas 
Multiprogramáveis/Multitarefa
• Sistemas em Batch
– Programas quando submetidos são armazenados 
em discos ou fitas para serem executados 
seqüencialmente.
• Sistemas de Tempo Compartilhado
– Permitem a interação do usuário com o sistema 
através de terminais, vídeos, teclados e outros.
– Sistemas online: registram na hora o que está 
sendo feito, mas não necessariamente obtém uma 
resposta imediatamente.
Tipos de Sistemas 
Multiprogramáveis/Multitarefa
• Sistemas de Tempo Compartilhado
– Alocação de uma fatia de tempo para cada 
usuário, caso o processamento não seja 
terminado nesse tempo, o programa é 
substituído por outro, e esse programa antigo 
fica esperando por uma nova fatia de tempo.
– Fornece a impressão que todo o sistema está 
dedicado exclusivamente a um usuário.
Tipos de Sistemas 
Multiprogramáveis/Multitarefa
• Sistemas de Tempo Real
– Tempo de resposta exigido dentro de um 
limite.
– Não existe fatia de tempo e sim prioridade.
–Exemplo: Controle de tráfego aéreo.
Tipos de Sistemas 
Multiprogramáveis/Multitarefa
• Duas ou mais CPUs interligadas, trabalhando 
em conjunto.
• Possibilitam aumentar a capacidade 
computacional (escalabilidade), além de 
permitir a reconfiguração e o balanceamento 
do sistema.
• Reconfiguração: capacidade de um sistema 
poder continuar o processamento mesmo se 
um dos processadores falhar.
Sistemas com Múltiplos Processadores
• Balanceamento: possibilita distribuir a carga 
de processamento entre diversos sistemas de 
configuração, melhorando o desempenho.
• É importante observar a forma de comunicação 
entre as CPUs e o grau de compartilhamento 
da memória e dos dispositivos de E/S. 
Sistemas com Múltiplos Processadores
Exemplos de Sistemas 
Operacionais
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Relembrando a 
evolução do Windows
MS-DOS
Windows 1 (1985)
Windows 2 (1987)
Windows 3 (1990)
Windows 95 (1995)
Windows 98
Windows XP (2001)
Windows Vista (2005)
Windows 7 (2009)
Windows 8 (2012)
Windows 10 (2014)
Todo Sistema Operacional deve:
• Gerenciar o Sistema de Arquivos
• Gerenciar Pastas e Diretórios
• Gerenciar o acesso ao sistema
• Gerenciar os recursos
• Fornecer uma “interface” com o hardware e 
núcleo do SO
• Fornecer segurança ao usuário e ao 
computador.
Universidade Federal do Pará
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SalinópolisProf. Silvério Sirotheau
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Fundamentos da Computação
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