Sistema Operacional-compactado

Sistema Operacional Aula 01: Objetivos: - Descrever as funções e componentes de um sistema operacional. - Distinguir os diversos tipos de sistemas operacionais. - Explicar a evolução história dos sistemas operacionais. De\ufb01nição de Sistemas Operacional: - Conjunto de programas que servem de interface entre o hardwar e e o usuário. - É ele quem gerencia os componentes do computador através de rotinas pr ogramadas. Objetivos de um Sistema Operacional: - Facilitar o acesso aos recursos do computador , tornando e\ufb01ciente o uso do hardwar e, aumentando a produtividade e agilizando as atividades diárias. - Garantir a segurança dos dados e sua integridade tanto no armazenamento quanto durante as atividades de processamento. - Garantir o acesso aos recursos físicos disponíveis. Sistema Operacional Histórico de Evolução dos Sistemas Operacionais: \u2713 1ª Geração ( 1945 - 1955 ): - Completo acesso ao hardwar e pelos usuários. ! - As instruções eram introduzidas manualmente em linguagem de máquina. ! - Essas instruções eram por meio de chaveamento de circuitos. ! - Não existia o conceito de Sistema Operacional. ! - Exemplo: ! - Computador ENIAC na Pensilvania em 1943/46. Ele continha 18.000 válvulas e relés. ! \u2713 2 ª Geração ( 1955 -1965 ): - Desenvolvimento do transistor , que tinha mais con\ufb01abilidade e custo menor . ! " - Os transistores tor naram os computadores mais baratos na construção o que permitiu o uso comercial. ! " - As instruções para os computadores passaram a ser via linguagens de alto nível, como FORTRAN. ! " - Foi desenvolvido o sistema de processamento em batch (lote). \u2713 3ª Geração ( 1965 - 1980 ): - Sur gimento dos circuitos integrados e da multipr ogramação. ! - Introdução no mercado da máquina IBM/360, caracterizada pelo sistemas de propósito geral e dos sistemas multimodo. ! - Os computadores se tornaram nesta geração ainda mais baratos e rápidos. ! - Suportavam ao mesmo tempo o processamento em batch(lote) e multiprocessamento com atendimento de terminais e também aplicações em tempo real. ! - Alocação de memória: Onde a memória era divida em varias partições e difer entes programas eram carr egados de forma a utilização concorrente. ! - Ainda hoje se utilizam técnicas deste geração nos computadores atuais. ! Sistema Operacional - Spooling: Enquanto um jobs(tar efa) era executado, os cartões de outros jobs eram lidos e transferidos para o disco. Isso permitia que a troca entr e os diversos jobs ocorresse de forma mais rápida, por causa do acesso ao disco que era mais rápido que a leitura dos cartões. ! - Time Sharing (compartilhamento de tempo): Cada pr ograma na memória, utilizava o processador em pequenos intervalos de tempo, isso permitia que, enquanto uma tarefa esperava alguma operação de I/O(entrada e saída), outra utilizava o processador(CPU). ! - Nesta geração foi também que nasceu o Sistema Operacional UNIX. ! - Até hoje os computadores utilizam técnicas desta geração. ! \u2713 4 ª Geração ( 1980 até hoje ): " - Marcada pela integração em lar ga escala e dos computadores pessoais. ! " - A integração em lar ga escala permitiu que a CPU do computador fosse construída em um único chip de silício, barateando o seu custo e permitindo o sur gimento dos computador es pessoais. ! " - Os sistemas operacionais passaram a ter mais interatividade e evolução na interfaces de texto como o DOS, para as interfaces grá\ufb01cas de WINDOWS. ! " - Surge as redes de computadores pessoas que executavam sistemas operacionais de rede e sistemas operacionais distribuídos, que permitiam os programas executassem em diferentes maquinas e se comunica-se em tempo r eal. ! " - OBS: Alguns autores apontam ainda uma 5ª geração de computadores, que inclui o desenvolvimento ainda maior da indústria do hardwar e e software com os dispositivos móveis. ! Sistema Operacional Tipos de Sistemas Operacionais: \u2713 Sistemas Monoprogramado ou Monotar efa: - O sistema \ufb01ca totalmente dedicado a um programa. ! " - T oda a memória, pr ocessamento e entrada e saída \ufb01cam o tempo todo disponível ao programa em execução. Mesmo que estes dispositivos não estejam sendo utilizados. ! "" - Exemplo: ! "" - Se um programa estiver fazendo uma operação de entrada e saída o processador não pode ser utilizado para outra tarefa. ! " - Principais características: ! \u2022 Este era a con\ufb01guração típica do SO. ! \u2022 Este tipo de SO pode entender apenas um único usuário de cada vez. ! \u2022 Sistema Operacional relativamente simples de ser implementando. " ! \u2713 Sistema Multiprogramado ou Multitar efa: - São mais complexos que os Sistemas monoprogramados, pois os diversos recursos computacionais são compartilhados pelas várias tarefas ou pr ogramas. ! - Neste tipo o SO deve ger enciar a alocação dinâmica dos r ecursos do computador para as diversas tarefas. ! - O sistema operacional deve gerenciar o acesso concorrente aos componentes do sistema, sempre protegendo os dados dos programas e evitando que tarefas prejudique outras. ! - Classi\ufb01cação de suporte ao Usuário: ! - Monousuário: Apenas um usuário utiliza o sistema por vez. ! - Multiusuário: Vários usuários utilizam o sistema ao mesmo tempo. ! Sistema Operacional - Estes sistemas suportam várias formas de processamento: ! ! \u2713 Sistema Multiprocessados: - Caracterizam-se por possuírem vários processador es que trabalham em conjunto compartilhando dados. ! - Permite que vários programas sejam executados, verdadeiramente, de forma simultânea, sendo assim multiusuário. ! - Além de benefícios da multiprogramação, existem outras vantagens: ! - Sistemas Multiprocessados podem ser: - Fortemente Acoplados : Os múltiplos processador es compartilham uma única memória e são controlados pelo SO. Exemplo - Os modernos core 13, i5, i7, i9 da Intel. ! - Fracamente Acoplados : Os processador es não estão em único computador , mas espelhados em máquinas diferentes, cada uma com o seu sistema operacional. Estes computadores são por exemplos, os servidores e os clientes de uma rede de computadores. Sistemas de rede e sistemas distribuídos. ! Sistema Operacional \u2713 Estrutura do Sistemas Operacional: - O Sistema Operacional é composto por um conjunto de rotinas conhecido como núcleo(kernel). ! - A interface entr e o SO e os pr ogramas dos usuários é de\ufb01nida por um conjunto de instruções que se denomina chamadas de sistemas (system calls). - Sistemas operacionais não funcionam de forma linear , com início, meio e \ufb01m. Ele reage às chamadas de sistemas e executa os procedimentos de forma concorrentes, sem seguir uma ordem estabelecidas, com base em eventos assíncr onos. ! Sistema Operacional ! Aula 02: ! """ Objetivos : Descrever as características de um pr ocesso; Identi\ufb01car os estados do processo; Diferenciar aplicativos e serviços. """ ! \u2713 Conceito de Pr ocesso: ! - De forma simples, processo é um pr ograma em execução. ! - Cada atividade de um SO consiste em um ou mais programas que são chamados sempre que a função é requerida. ! - Assim sendo, um processo pode ser chamado com sendo uma seqüência de ações r ealizadas pelas instruções; ! - Este conceito pode ser estendido as funções do usuário. ! - Um processo pode envolver mais de um pr ograma em execução. ! - Um mesmo programa pode ser r equerido por mais de um processo ! - Conceito de processo é dinâmico. ! - Na r ealização de funções de um SO, algumas vezes é conveniente forças o Paralelismo de algumas atividades. ! - Razões do Paralelismo: Disponibilidade de agentes para fazer a atividade e reduzir o tempo de execução da tarefa. ! - Mas nem sempre é possível realizar paralelismo, pois o início do processo pode estar condicionado a conclusão de outro. ! Sistema Operacional \u2713 Estado do Pr ocesso: - Ao longo do seu tempo de vida, um processo vai assumindo estados da situação e quando isso acontece e isso é chamado de transição. ! - Sistema Monotarefa: - Neste tipo de sistemas, cada programa é carregado do disco para a memória e executado até sua conclusão. ! "! "" - Sistemas Multitarefa : ! """ - Vários programas podem ser executados ao mesmo tempo. ! \ue023 ! """ - Novo: O processo está sendo criado, o código e os dados necessários " """"" para execução estão sendo carregados na memória, e as " " """"" estruturas de dados do núcleo sendo atualizados para " " """"" permitir o controle de execução. ! ""! """ - Pronto: Aqui o pr ocesso é colocado em uma \ufb01la de prontos, ou seja, " """"" está preparado para execução e apenas aguar dando a " " """"" disponibilidade do processador É aqui em que o Algoritmo " """"" de Escalonamento do SO escolhe um programa para a " " """"" execução pela CPU e então passar ao estado de " " " """"" executando. ! Sistema Operacional """ - Executando: As instruções dos programa estão sendo executadas no " """""" processador . Aqui neste momento 3 transições " " """""" acontecem: ! """""" - O processo solicita uma operação de entrada/ saída - processo passa ao estado de bloqueado. - O processo chegou ao seu \ufb01nal ou ocorr eu um erro que impede a pr osseguir em execução - passa ao estado de terminado. - Ocorre uma interrupção - pr ocesso passa ao estado de pronto. - Bloqueado: O processo não pode ser executado por que depende " " """""" de dados externos ainda não disponíveis ( de " " """""" disco ou rede / exemplo). Pode ser uma operação "" """""" de entrada e saída de dados ou algum outro tipo " " """""" de evento que possa ocorrer . Ocorrido a E/S ou o " " """""" evento aguardado, o estado passa ao de pr onto. """ ! """! """ - T erminado: O programa foi totalmente pr ocessado, produzido os " " """""" resultado pode ser r emovido da memória do sistema " """""" e as estruturas de controle podem ser apagadas. ! Sistema Operacional \u2713 Bloco de Contr ole de Processo: - Os programas no kernel são r esponsáveis pela manutenção do meio ambiente os pr ocessos Existem. Eles operam sobre uma estrutura de dados que corr espondam a r epresentação física de tos os processos. ! - Cada processo é um descritor ( bico de contr ole ou BCP), que é uma ár ea da memória contendo as informações importantes do sistema. !

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