Aula 1 Fundamentos de SO

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Fundamentos de SO
Introdução
Definição
Sistema operacional (em inglês: Operating System - OS) é um programa ou um conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do sistema (definir qual programa recebe atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos, etc.), fornecendo uma interface entre o computador e o usuário. 
Definição
Bootstrap
Durante o processo de inicialização, são executados testes de diagnóstico, como o POST (power-on self-test), que define ou verifica configurações de dispositivos e implementa testes de rotina para conexão de periféricos, hardware e dispositivos de memória externa. 
O programa de bootloader ou bootstrap é então carregado para inicializar o sistema operacional
O termo foi criado na década de 50.
Componentes do Sistema Operacional
Gerenciamento de Entrada/Saída: fornece mecanismo de bufferização e drivers dos dispositivos.
Gerenciamento de Arquivos: realiza funções tais como criação e deleção de arquivos e diretórios, gerenciamento de espaços livres, mapeamento de arquivos em disco, entre outros.
Gerenciamento de Processos: realiza funções como criação e deleção de processos, escalonamento de processos, mecanismos de comunicação e sincronização entre processos, entre outros.
Componentes do Sistema Operacional
Gerenciamento de Memória: realiza funções como alocação e liberação de espaço de memória, gerenciamento de memória virtual (paginação e segmentação).
Proteção do Sistema: protetor do sistema operacional, atuando com mecanismos como, por exemplo, memória virtual e dois modos de execução (usuário e administrador), que limitam o acesso à usuários não autorizados.
Evolução dos sistemas operacionais
Primeira Geração (1945 - 1955):
Válvulas.
Segunda Geração (1955 - 1965):
Transistores e Sistemas em Lote (batch)
Terceira Geração (1965 – 1980):
Circuitos Integrados e Multiprogramação
Quarta Geração (1980 – Atual):
Computadores Pessoais
Processos, Memória e Arquivos
Processo:
Basicamente um programa em execução.
Memória
Espaço de endereçamento (vai de 0 até o máximo que um processo pode ler e escrever)
Arquivos
Gravados em estruturas chamadas de diretórios.
Monotarefa, Multitarefa e Mutiusuário
Sistemas monotarefa permitem a realização de uma tarefa, a execução de apenas um programa de cada vez. O mais famoso é o MS-DOS
Sistemas multitarefa permitem a realização de multiplas tarefas, ou seja a execução de dois ou mais programas simultaneamente. 
Na verdade o que o processador faz é atribuir frações de tempo aos programas que estão sendo executados, gerando a ilusão que são executadas multiplas tarefas simultaneamente.
Sistemas multiusuário, são sistemas que permitem multiplos usuários executar multiplos programas simultaneamente. São exemplos de sistemas multitarefa o Unix, VMS e sistemas operacionais mainframe como o MVS. 
Chamada ao Sistema (system call)
Em computação, uma chamada de sistema (system call) é o mecanismo programático pelo qual um programa de computador solicita um serviço do núcleo do sistema operacional sobre o qual ele está sendo executado. Isto pode incluir serviços relacionados ao hardware (por exemplo, acessar uma unidade de disco rígido), criação e execução de novos processos e comunicação com serviços do núcleo de maneira integral como escalonamento do processador. Chamadas do sistema fornecem uma interface essencial entre um processo e o sistema operacional.
Compartilhamento de tempo 
(time sharing ou multitasking)
Time sharing consiste em alternar entre diferentes processos de forma que o usuário tenha a percepção que todos os processos estão sendo executados simultaneamente, permitindo a interação com múltiplos processos em execução. Esta percepção é dada pela velocidade em que as trocas de tempos de execução em UPC ocorrem, sendo tão frequentes que se tornam não perceptíveis do ponto de vista do usuário.
Sistemas distribuidos
Um sistema distribuído segundo a definição de Andrew Tanenbaum é uma "coleção de computadores independentes entre si que se apresenta ao usuário como um sistema único e coerente"
Sistemas de tempo real
Sistemas operacionais de tempo real ou RTOS (Real Time Operating Systems) são uma categoria especial de sistemas operacionais. Eles são voltados para aplicações onde é essencial a confiabilidade e a execução de tarefas em prazos compatíveis com a ocorrência de eventos externos.
Por exemplo, se num paciente de UTI ocorrer uma variação importante nos batimentos cardíacos, o monitor cardíaco desse paciente deve ativar um alarme em poucos segundos.