Aula 6 Redes de Computadores

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Introdução à Engenharia da Computação
Prof. Fábio Nelson CECOMP
Colegiado de Engenharia da Computação
Introdução à 
Informática
AULA 05
Sistemas Operacionais
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Objetivos
• Descrever as funções de um sistema operacional.
• Explicar os fundamentos do sistema operacional de um 
computador.
• Descrever as vantagens de um sistema operacional 
gráfico.
• Estabelecer a diferença entre as diversas versões do 
Microsoft Windows.
• Explicar a necessidade dos sistemas operacionais de 
rede.
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Objetivos
• Descrever os métodos de alocação de recursos em 
grandes computadores.
• Descrever as diferenças entre multiprocessamento, 
multiprogramação e sistema de tempo compartilhado.
• Explicar os princípios do gerenciamento da memória.
• Listar diversas funções normalmente executadas por 
programas utilitários.
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Sistemas Operacionais: 
Software Oculto
• Serve como um intermediário entre o hardware e os 
softwares aplicativos.
• Sistema Operacional
• Software de sistemas
• Kernel
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Sistema Operacional
• Um conjunto de programas que se 
situa entre os softwares aplicativos 
e o hardware:
– Gerencia os recursos do computador 
(CPU, dispositivos periféricos).
– Estabelece uma interface com o 
usuário.
• Determina como o usuário 
interage com o sistema 
operacional.
– Provê e executa serviços para 
softwares aplicativos.
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Software de Sistemas
• Todos os programas relacionados à coordenação das 
operações do computador.
• Exemplos:
– Sistemas operacionais.
– Conversores de linguagem:
• Convertem código de programa para 
 uma forma legível por máquina.
– Programas utilitários:
• Executam tarefas secundárias.
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Kernel (Núcleo)
• Gerencia o sistema operacional.
– Carregado do disco rígido para a memória quando o 
computador é inicializado.
• Booting refere-se a iniciar o computador.
– Carrega do armazenamento em disco 
 outros programas do sistema operacional, quando 
necessário.
• Outros programas são chamados 
 de não-residentes.
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Sistemas Operacionais para Computadores 
Pessoais
• Plataforma: combinação de hardware de computador e 
software de sistema operacional.
– Wintel (Microsoft Windows que roda em um PC baseado 
em Intel) é a mais comum.
• Plataformas Comuns:
– MS-DOS
– Windows
– MAC OS
– Unix
– Linux
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MS-DOS
• Usa uma interface de linha de comando.
– A tela apresenta prompts ao usuário.
– O usuário digita comandos.
• Amplamente substituído pelas interfaces gráficas.
• Não é amigável (user-friendly).
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Microsoft Windows
• Iniciou-se como um ambiente operacional para o MS-DOS.
– Não era um sistema operacional completo; necessitava do 
MS-DOS.
• Usa uma interface gráfica.
– Os usuários podem usar os comandos e a interface do DOS.
• Agora é uma família completa de sistemas operacionais.
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Ambiente Operacional MS-DOS 
• Windows 3.1
• Uma camada adicionada 
 “por cima” do DOS.
– Separa o sistema operacional do usuário.
– Torna o sistema operacional 
 mais fácil de usar.
• Denomina-se shell.
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Interface Gráfica
• O usuário dá um clique em 
um ícone para executar 
tarefas.
• O menu Iniciar no canto 
inferior esquerdo abre 
programas.
• Usa menus para ativar 
comandos.
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Recursos do Windows
• Nomes de arquivo extensos (até 255 caracteres).
• Plug and Play:
– Torna mais fácil a instalação de componentes de 
hardware.
• Object Linking and Embedding (OLE):
– Permite ao usuário incorporar ou vincular um documento 
em outro.
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• Windows 9x
– Windows 95
– Windows 98
– Windows Millennium Edition (ME)
• Mercado corporativo
– Windows NT
– Windows 2000
• Windows
– Windows XP
– Windows XP 64bits
• Windows CE
• Windows Vista
A Família Windows
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Windows 9x
• Serve ao mercado doméstico e de consumo.
• Não é mais um shell, mas um sistema operacional 
independente.
• Iniciou-se com o Windows 95.
– Geração seguinte:
• Windows 98
• Windows ME
• Muitas melhorias em relação ao Windows 3.1.
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Melhorias do Windows 98 
• Capacidades para 
navegação na 
Internet/intranet.
• Suporte para hardware de 
última geração, inclusive 
DVD e multimídia.
• Suporte para unidades de 
disco de enorme 
capacidade.
• Assistentes: software passo 
a passo para instalar, 
configurar e usar software.
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Melhorias do Windows Me
• Suporte para multimídia: Media Player, edição de vídeo.
• Maiores recursos de confiabilidade.
• Suporte para redes domésticas.
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Mercado Corporativo
• Windows NT
– NT é a sigla de “new technology” – nova tecnologia.
• Windows 2000
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Windows NT
• A Área de Trabalho tem a aparência do Windows 98 e 
age como ele.
• Destina-se a ambientes corporativos, ligados em rede.
– Projetado para garantir escalabilidade (a capacidade de 
suportar muitos usuários).
– Segurança mais rígida.
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Windows 2000
• A última geração do Windows NT.
• Um computador “serve” a muitos usuários.
– Você se identifica e o sistema sabe suas preferências.
– Você obtém “sua” área de trabalho e arquivos, 
independentemente de qual PC usa para acessar a rede.
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Windows XP
• Reúne em um único produto as 
versões corporativas e aquelas 
destinadas ao consumidor do 
Windows.
– Possui a versão doméstica 
(Home) e a profissional 
(Professional).
• Melhorias
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Melhorias do Windows XP 
• Melhor interface com o usuário:
– Área de trabalho muito mais clara e desobstruída.
– Mais ícones no menu Iniciar redesenhado.
• Melhor suporte para multimídia.
• Mais personalização.
• Suporte para múltiplos usuários:
– O usuário pode sair do sistema, deixar programas rodando 
e permitir que outro usuário entre no sistema. 
– Cria contas limitadaspara crianças usarem; ou seja, sem 
jogos inadequados e sem acesso à Internet.
• Suporte e proteção para a Internet.
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Windows CE
• Versão em menor escala do Windows 9x:
– Projetado para funcionar em máquinas com telas 
pequenas e, se for o caso, com armazenamento 
pequeno.
• Usado em Pocket PCs.
• Usado em sistemas embutidos.
– Dispositivos computadorizados integrados em outros 
produtos; ou seja, robôs.
• O CE .NET suporta a plataforma .NET.
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MAC OS
• Projetado para o computador 
Macintosh.
• Primeira GUI bem-sucedida 
comercialmente.
– Serviu como modelo para o 
Windows e outros produtos 
GUI desenvolvidos a partir de 
então.
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UNIX
• Desenvolvido em 1971 para ser usado no 
minicomputador DEC.
• Sistema baseado em caracteres com interface de linha 
de comando.
• Não é ligado a nenhuma família de processadores.
– Roda praticamente em qualquer tipo de sistema (PC, 
mainframe, estação de trabalho) de qualquer fabricante.
• Principal sistema operacional em uso em servidores de 
Internet.
– Manipula facilmente muitos usuários ao mesmo tempo.
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Linux
• Usa interface de linha de comando.
– Muitas companhias criaram uma GUI para funcionar com 
o Linux.
• Conceito de fonte aberta.
– O código-fonte é livre.
– Usuários podem baixar (download), modificar e distribuir o 
software.
• Mais estável do que o Windows.
• Aplicativos relativamente escassos.
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Sistemas Operacionais para Redes
• Sistema Operacional de Rede – Network Operating 
System (NOS):
– Manipula funções de rede.
– Faz parecer que os recursos rodam nos computadores 
clientes.
– Sistemas comuns.
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Funções de Rede
• Compartilhar recursos (discos rígidos e impressoras).
• Segurança de dados.
• Diagnóstico e solução de problemas (troubleshooting).
• Controle administrativo.
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Sistemas Operacionais de Rede
• Windows NT Server
• Windows 2000 Server
• Windows .NET Server
• Novell Netware
• Unix
• Linux
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Sistemas Operacionais para Computadores 
de Grande Porte
• Alocação de recursos: atribuir recursos de computador 
a certos programas e processos para serem usados.
• Principais questões relacionadas à alocação de 
recursos:
– Compartilhar a Unidade Central de Processamento 
– Compartilhar memória
– Compartilhar recursos de armazenamento
– Compartilhar recursos de impressão
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Compartilhando a CPU
• Multiprocessamento
• Multiprogramação
• Tempo compartilhado
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Multiprocessamento
• O uso de um computador potente com múltiplas CPUs.
• Múltiplos programas rodam simultaneamente.
– Cada um é executado em seu próprio processador.
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Multiprogramação
• Dois ou mais programas executados concorrentemente.
– Os programas se alternam na utilização da CPU.
– Baseada em eventos.
• Uma interrupção suspende o processamento para permitir a 
execução de um outro programa.
• Depois que o segundo programa é executado, o sistema 
operacional retorna a CPU a outro programa.
• Geralmente é usada em programas em lote que não 
exigem entrada do usuário.
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Tempo Compartilhado 
• Os programas se alternam na utilização da CPU.
• Baseado no tempo.
– A cada usuário é designada uma fatia de tempo (fração de 
segundo).
– A CPU trabalha somente nas tarefas desse usuário durante 
sua fatia de tempo.
– Tempo de resposta: o tempo entre o pedido digitado e a 
resposta do computador.
• Tipicamente, é usado em aplicações com muitos 
usuários.
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Compartilhando Memória
• Gerenciamento da memória.
• Divide a memória em primeiro plano
 e segundo plano.
• Usa armazenamento virtual.
– Também chamado de memória virtual.
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Gerenciamento da Memória
• Divide a memória em partições distintas.
• Aloca memória para programas.
• Mantém os programas mutuamente separados.
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Primeiro Plano e Segundo Plano
• Primeiro plano: para programas com alta prioridade, 
que receberão mais tempo de CPU.
• Segundo plano: para programas com menor prioridade, 
que receberão menos tempo de CPU
– Os programas que aguardam para ser executados são 
colocados em filas, baseando-se em sua prioridade.
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Armazenamento Virtual
• Os programas que estão atualmente em execução são armazenados em 
disco.
– Partes do programa são levadas para a memória 
conforme a necessidade.
– Minimiza a quantidade de memória necessária.
• Pode ser implementado por meio de paginação.
– Divide a memória em páginas pequenas, de tamanho fixo.
– A tabela de páginas (page table) controla as localizações na memória.
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Armazenamento Virtual
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Compartilhando Recursos de 
Armazenamento
• Controla a localização dos arquivos.
• Responde a comandos para manipular arquivos.
• Controla pedidos de entrada e saída de arquivos
– Processa-os na ordem em que são recebidos.
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Compartilhando Recursos de 
Impressão
• Spooling: o programa escreve uma linha em um arquivo 
em disco em vez de enviá-la diretamente a uma 
impressora.
– Quando o arquivo é concluído, é colocado numa fila.
– O arquivo é impresso quando a impressora se torna 
disponível.
• Permite a um programa concluir a execução muito mais 
rapidamente.
– Escrever em disco é muito mais rápido do que escrever 
em uma impressora.
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Programas Utilitários
• Executam tarefas secundárias.
• Exemplos:
– Gerenciador de arquivos
– Compactação de arquivos
– Outros
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Gerenciador de Arquivos
• Armazena arquivos em uma 
estrutura de diretórios 
hierárquica.
• O Windows usao Windows 
Explorer.
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Compactação de Arquivos
• Reduz a quantidade de espaço 
que um arquivo requer.
– Faz o arquivo ocupar menos 
espaço em disco.
– Toma menos tempo para 
transmitir por meio de linhas 
de comunicação.
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Outros Programas Utilitários
• Backup e Restauração:
– Backup: faz cópias de discos e armazena-as em um lugar 
seguro.
– Restauração: restaura arquivos de backups.
• Desfragmentador de disco: reorganiza o disco a fim de 
que todos os arquivos sejam armazenados em 
localizações contíguas.
• Driver de dispositivo: manipula comandos para 
dispositivos, como, por exemplo, impressoras e 
dispositivos de armazenamento.