SISTEMAS OPERACIONAIS_CAP 5-6

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SiStemaS OperaciOnaiS
Andreo Costa
Ramiro Córdova Júnior
91Sistemas Operacionais
OBJETIVOS DO CAPÍTULO
• Definir as características de hardware de Entrada e Saída;
• Definir as características de software de Entrada e Saída;
• Descrever os principais periféricos de Entrada e Saída;
• Apresentar as principais características do sistema operacional Windows;
• Apresentar as principais características do sistema operacional Linux;
• Descrever as funcionalidades de um sistema operacional.
1
TÓPICOS DE ESTUDO
Gerenciamento de entrada e saída
• Hardware de E/S.
• Software de E/S.
• Principais periféricos de E/S.
CAPÍTULO 5
Aplicações de sistemas operacionais
Ramiro Córdova Júnior
2 Funcionamento e as aplicações de 
alguns sistemas operacionais
• Funcionamento de um sistema
operacional.
• Funcionalidades do Sistema
Operacional Windows.
• Sistema Operacional Linux.
93Sistemas Operacionais
5.1. Gerenciamento de entrada e saída
Dentre as funções de um sistema operacional, o controle dos dispositivos de entrada/
saída (E/S) é uma das principais. O sistema operacional deve interagir com os dispositivos 
de E/S através de comandos e interrupções e a gerência dos dispositivos de E/S tem relação 
direta com o hardware utilizado no computador.
Como existe uma variedade grande de dispositivos de E/S, também existe uma difi-
culdade dos desenvolvedores em implementar soluções de fácil gerenciamento. Para que os 
recursos possam ser acessados de maneira segura, os processos não podem acessar direta-
mente os dispositivos de E/S. Sendo assim, cabe ao sistema operacional, através das chama-
das de sistema coordenar a leitura e escrita de dados. O gerenciamento de E/S é segmentado 
em questões relacionadas ao hardware do computador e questões relacionadas ao software. 
Neste capítulo serão apresentadas as características de gerenciamento de dispositivos de E/S.
5.1.1. Hardware de E/S
É considerado um dispositivo de E/S qualquer dispositivo conectado a um computador 
que permita a interação entre o computador e o mundo externo. Como exemplos, podemos 
citar mouse, teclado, monitor, etc. Mesmo com uma grande diversidade de dispositivos de 
E/S existe um nível de padronização razoável na forma de acesso aos dispositivos.
Os dispositivos de E/S podem ser categorizados como dispositivos de caractere e dis-
positivos de bloco. Os dispositivos de caractere permitem que uma sequencia de caracteres 
sejam transferidos nas operações de leitura e escrita. Como exemplo de dispositivos orien-
tados a caractere, pode-se citar as impressoras de linha. Os dispositivos de bloco manipu-
lam informações em blocos de tamanho fixo, normalmente múltiplo de 512 bytes. Como 
exemplo de dispositivos orientado a bloco pode-se citar os discos rígidos.
A conexão entre o computador e os dispositivos de E/S são realizadas através de um 
hardware específico chamado de interface. A interface é conectada aos barramentos in-
ternos do computador. As interfaces possuem um controlador, que é um processador com 
uma única função, por exemplo, controlar um disco rígido.
Existe um conjunto de registradores na interface, que realiza a comunicação com a CPU. 
Esses registradores são divididos em registradores de dados, registradores de status e regis-
tradores de comando. Basicamente, um controlador implementa um conjunto de comandos 
para permitir o funcionamento do dispositivo que controla. Isso ocorre, pois o controlador tra-
duz cada instrução colocada no registrador de comando para uma sequência específica de 
acionamentos eletrônicos, elétricos e mecânicos que irão realizar a operação solicitada. 
Sistemas Operacionais94
A interconexão física dos dispositivos de E/S podem ser do tipo serial ou paralelo. A inter-
face serial possui apenas uma linha para transmitir dados, ou seja, um byte vai ser transfe-
rido como uma sequencia de bits. Como exemplos de dispositivos que utilizam a interface 
de comunicação serial, pode-se citar os modems e alguns tipos de mouse. Diferentemente 
da interface serial, a interface paralela permite que vários bits sejam transmitidos em para-
lelo entre o dispositivo de E/S e a interface. O número de linhas corresponde normalmente 
ao número de bits que compõem um byte (8 bits) ou palavra (n x 8 bits). As impressoras pa-
ralelas são exemplos desse tipo de dispositivo.
Acesso aos Registradores 
Os registradores, que fisicamente ficam localizados no hardware da interface podem 
ser acessados pela CPU de duas formas distintas: (i) entrada e saída mapeada em espaço 
de E/S; ou (ii) entrada e saída mapeada na memória.
No caso do mapeamento em espaço de E/S, o processador possui instruções de má-
quina específicas para operações de E/S e estas operações especificam os registradores de 
periféricos. No caso do mapeamento em espaço de memória, o espaço de endereçamento 
é único, mas alguns endereços representam controladores de periféricos. Com essa técni-
ca, qualquer dispositivo de E/S pode ser programado com instruções de acesso á memória.
Interação entre CPU e controladores
A interação entre a CPU e os controladores, independentemente do tipo de mapea-
mento utilizado, pode ocorrer de 3 maneiras diferentes: (i) E/S programada; (ii) via inter-
rupções; e (iii) acesso direto à memória.
A técnica de E/S programada é utilizada quando não há sistema de interrupção. 
Assim, toda comunicação realizada entre a CPU e o controlador fica na responsabilidade do 
programador. O grande problema desse método é que as operações de E/S são muito lentas 
em comparação com as operações de cálculo. Para diminuir essa lentidão, é realizada uma 
verificação periódica nas operações de E/S, que é denominada de pooling. O pooling reduz o 
desperdício de tempo do processador.
Na utilização da comunicação via interrupção, não é necessário a utilização do poo-
ling. O processador via software inicia uma operação de E/S enviando comandos ao con-
trolador. Quando a operação de E/S termina o controlador interrompe o processador, 
provocando a execução de interrupção que irá acionar o driver do dispositivo.
95Sistemas Operacionais
O acesso direto a memória (DMA – direct memory access) permite a transferência de 
dados diretamente entre o processador e a memória. Esta técnica baseia-se no emprego 
de um hardware especial, chamado de controlador de DMA. Este controlador é o responsá-
vel por transferir os dados entre um dispositivo de E/S e a memória. O controlador de DMA 
possui uma série de registradores que são utilizados pela CPU para armazenar os endere-
ços de origem e destino das transferências. Quando a DMA é acionada, o processador pode 
se dedicar a outra tarefa, otimizando assim a performance. Esta técnica é a mais eficiente 
para operações de E/S, principalmente para operações de E/S que envolvem muitos dados, 
como por exemplo, leitura no disco.
5.1.2. Software de E/S
O software de E/S é organizado como uma série de camadas, onde as mais baixas 
preocupam-se em esconder das camadas mais altas, as peculiaridades de hardware, e es-
tas, preocupam-se em apresentar uma interface regular para os usuários. Tal organização 
tem como objetivo oferecer: independência de dispositivo; uniformidade quanto à nomea-
ção dos dispositivos, tratamento de erros; manipulação de dispositivos dedicados (impres-
soras) e compartilhados (discos); e tratamento das transferências síncronas e assíncronas. 
A figura 1 apresenta a estrutura em camadas de hardware e software de E/S.
Figura 1. Estrutura em camadas de hardware e software de E/S
E/S nível de usuário
E/S independente do dispositivo
Interface padrão para drivers de dispositivos (API)
Si
ste
ma
 op
er
ac
ion
al
Hardware
Software
driver
SCSI
driver
EIDE
driver
floppy
driver
rede
driver
teclado
Drivers de dispositivo
A camada inferior de software (camada de drivers) é composta por módulos responsá-
veis por implementar o acesso a um dispositivo específico. Os drivers fornecem a camadasu-
perior uma visão uniforme dos dispositivos através de uma interface de programação única.
Sistemas Operacionais96
Cada controlador tem alguns registradores do dispositivo, utilizado para executar co-
mandos. O número de registradores do dispositivo e a natureza dos comandos variam de 
dispositivos para dispositivos. Por exemplo, o driver de um mouse deve aceitar informa-
ções do mouse informando o quanto se moveu e qual botão foi pressionado. Já o driver 
do disco rígido deve obter informações sobre o setor, trilhas, cilindros e cabeçotes. Os dri-
vers são diferentes para cada dispositivo de E/S. Como consequência, cada dispositivo de 
E/S conectado ao computador precisa de algum código especifico do dispositivo para con-
trolá-lo. Esse código, chamado de driver do dispositivo, é em geral escrito pelo fabricante 
do dispositivo, juntamente com o dispositivo. Visto que cada sistema operacional precisa 
de seus próprios drivers dos dispositivos, os fabricantes fornecem drivers para os sistemas 
operacionais mais populares.
E/S independente do dispositivo
Esta camada, situada acima da camada de drivers, implementa funções genéricas e 
serviços de E/S que são importantes para o funcionamento do sistema operacional como 
um todo. Essas funções são implementadas através de estruturas que representam classes 
de dispositivos e operações associadas. Essas estruturas possuem apontadores para descri-
tores que especializam as operações. Os serviços abaixo são realizadas nesta camada:
• Escalonamento de E/S: melhora o desempenho de dispositivos compartilhados 
por vários processos.
• Buferização: armazenamento informações a serem posteriormente tratadas por 
algum dispositivo de E/S.
• Cache de dados: armazenamento na memória de blocos de dados frequentemen-
te acessados.
• Alocação de dispositivo: organização da fila de processos que atende as requisi-
ções de E/S.
• Direitos de acesso: definir as permissões de acesso aos recursos de E/S.
• Tratamento de erros: informar a camada superior o sucesso ou fracasso das 
operações.
E/S em nível de usuário
Os usuários utilizam os dispositivos de E/S através de aplicativos e das linguagens de 
programação (no caso de desenvolvedores). Durante a utilização de um editor de textos, 
o tratamento dos dispositivos de E/S dado pelo sistema operacional é transparente para o 
usuário, ou seja, o usuário não conhece os detalhes das interações entre os dispositivos de 
97Sistemas Operacionais
E/S e o sistema operacional. Já no caso das linguagens de programação, o desenvolvedor 
escreve comandos que acessam dispositivos de E/S, e o compilador da linguagem fornece 
uma biblioteca com comandos de acesso aos dispositivos de E/S.
Deadlocks
O deadlock acontece quando um processo espera por um evento que nunca ocorrerá. 
Isso geralmente ocorre em consequência do compartilhamento de recursos do sistema en-
tre vários processos de forma exclusiva. Existem 4 condições para que ocorram deadlocks:
• Exclusão mútua: Cada recurso só pode estar alocado a um único processo em um 
determinado instante.
• Um processo, além dos recursos já alocados, pode está esperando por outros 
recursos.
• Não-preempção: Um recurso não pode ser liberado de um processo só porque ou-
tros processos desejam o mesmo recurso.
• Espera circular: Um processo pode ter de esperar por um recurso alocado a outro 
processo e vice-versa.
A correção de um deadlock pode ser realizada ao eliminar um ou mais processos envol-
vidos no deadlock e desalocar os recursos já garantidos por eles, eliminando a espera circular.
5.1.3. Principais periféricos de E/S
Periféricos são dispositivos de E/S que auxiliam na comunicação entre o usuário e o 
computador. São chamados de periféricos, pois normalmente estão situados fisicamente 
em torno do computador ou dentro do próprio gabinete.
Teclado
O teclado é utilizado para entrada de caracteres que são interpretados no programa 
e executados no computador. Existem diferentes tipos de teclado, cada um com funciona-
mento interno diferente. Os teclados possuem um microprocessador em seu interior, que 
interpreta a forma como as teclas são pressionadas. Quando é pressionada uma tecla, uma 
pequena corrente elétrica passa pelo circuito que está logo abaixo. O processador do tecla-
do percebe o acontecido, verifica a posição do circuito em sua matriz e a letra ou comando 
correspondente, que consta em sua memória. Por exemplo, quando é pressionada a tecla 
“A”, o chip processador do teclado percebe que a posição na matriz correspondente a tecla 
“A” está energizada e envia a informação para ser apresentada na tela.
Sistemas Operacionais98
Mouse
O mouse é um dispositivo de entrada do computador com botões de controle (geral-
mente dois ou três). No interior do mouse existe um controlador que processa os sinais dos 
sensores, determinando desta forma a sua posição. Quando o mouse muda de posição, um 
pacote de dados é enviado ao computador. No computador tem um driver que, ao rece-
ber o pacote de dados do mouse, os decodifica de modo que eles possam ser usados pelo 
computador.
Monitor de vídeo
O monitor apresenta graficamente as informações, permitindo a comunicação direta 
do usuário com o sistema do computador. Atualmente existem diversas tecnologias de mo-
nitores. Independente da tecnologia os monitores recebem os sinais da placa de vídeo, que 
é conectada diretamente na placa-mãe do computador. A placa de vídeo que é a responsá-
vel por processar todas as informações de vídeo, ou seja, as informações apresentadas na 
tela do monitor.
Disco Rígido
O disco rígido é um dispositivo de ES cuja função é armazenar dados permanente-
mente. Isto significa que quando algum arquivo é armazenado, ele não se perde com o des-
ligamento da máquina (como acontece com a memória RAM). Os dados são guardados em 
uma mídia magnética.
99Sistemas Operacionais
5.2. Funcionamento e as aplicações de alguns sistemas 
operacionais
Os sistemas operacionais surgiram com o objetivo de tornar possível a utilização de 
computadores por usuários. As mais diversificadas necessidades foram surgindo em ter-
mos de utilização de um computador e o sistema operacional deve dar o suporte para os 
usuários no sentido de funcionar como uma ferramenta para realização das tarefas.
Atualmente temos duas grandes famílias de sistemas operacionais para computado-
res pessoais, o sistema operacional Windows e o sistema operacional Linux. Inicialmente o 
fato de que o Windows é um sistema operacional pago e o Linux é um sistema operacional 
gratuito parece ser a principal diferença, porém em termos de características os dois sis-
temas possuem muitas diferenças. Neste capítulo iremos abordar algumas características 
dos sistemas operacionais Windows e Linux.
5.2.1. Funcionamento de um sistema operacional
O sistema operacional pode ser considerado o principal software do computador, 
pois praticamente tudo passa ou é gerenciado por ele. Porém para entender o seu funcio-
namento é necessário dividi-lo. Existe uma parte responsável por gerenciar o computador 
que é chamada de kernel e demais partes que tornam o computador operacional.
O kernel é o responsável por iniciar o sistema e gerenciar os recursos. Toda vez que 
um novo programa é aberto, será o kernel o responsável por alocar recursos para o mesmo, 
como espaço de memória e tempo de processamento, para só depois o processo ser inicia-
do. Os processos executam várias funções básicas, e cabe ao kernel, através de chamadas 
de sistemas, responder a essas solicitações, oferecendo um conjunto de instruções para os 
programas, porém como cada kernel é diferente, um programa compilado para um kernel 
específico pode não funcionar para outro, principalmente quando eles não seguem o mes-
mo padrão como os sistemas operacionais Linux e o Windows. 
Em relação às outras partes que compõem os sistemas operacionais existem vários 
programas auxiliares, que normalmentesão compostos por uma interface para o usuário, 
shell ou linha de comando para alguns e interface gráfica para outros, editor de texto e 
compilador. Essas ferramentas podem variar, como no caso da interface gráfica ser obriga-
tória no Windows e o compilador não estar incluído no pacote inicial, o que não é problema 
caso não vá se desenvolver nada, porém limita a possibilidade de utilização do computador 
aos programas disponibilizados por terceiros.
Sistemas Operacionais100
5.2.2. Funcionalidades do Sistema Operacional Windows
O sistema operacional Windows é desenvolvido pela Microsoft, e tem como principal 
característica a atratividade visual baseada em imagens, ícones e menus que permitem uti-
lizar o computador. O Windows gerencia todos os itens de hardware e software através de 
telas que são conhecidas como janelas (daí o nome Windows).
A possibilidade de executar vários programas ao mesmo tempo com o sistema de ja-
nelas, que é utilizado pela interface gráfica do Windows é o que o caracteriza como um sis-
tema operacional preemptivo. A preempção é a capacidade de alterar a ordem de execução 
dos processos conforme as prioridades. Além disso, o Windows é um sistema operacional 
multiusuário, pois permite a criação de contas e perfis diferentes no sistema e um sistema 
multissessão, pois é possível que um usuário deixei alguns programas em execução na sua 
sessão enquanto outro usuário execute suas tarefas.
Área de Trabalho
Após a inicialização do Windows, a primeira tela apresentada é a área de trabalho, 
também conhecida como desktop. É nela onde o usuário poderá guardar todas as suas pas-
tas de trabalho contendo seus documentos (desenhos, ofícios, relatórios, planilhas, bancos 
de dados, gráficos, músicas, etc). Vários ícones, ou figuras se encontram à esquerda de sua 
área de trabalho. Cada ícone representa um objeto, como uma pasta ou um programa. A 
área de trabalho pode ser definida como o lugar que exibe tudo o que está em execução 
(programas, pastas, arquivos) e que também organiza as atividades dos usuários. A figura 1 
apresenta um exemplo de área de trabalho do Windows 7, mas cabe ressaltar que a área de 
trabalho é totalmente customizável.
Figura 1. Área de Trabalho do Windows 7
101Sistemas Operacionais
Barra de tarefas
Este é um elemento importante da área de trabalho do Windows e normalmente é lo-
calizada na parte inferior da tela. Na barra de tarefas podemos acompanhar os programas 
que estão abertos no momento, mesmo que o programa esteja com a sua janela minimizada.
No canto esquerdo da barra de tarefas existe um botão que se chama botão ini-
ciar. Quando o botão iniciar é ativado é exibido um menu, que se chama menu iniciar. 
Através do botão iniciar é possível executar quase todas as tarefas do sistema operacional 
Windows, é possível abrir documentos , personalizar o sistema e muitas outras tarefas. A 
figura 2 apresenta o menu iniciar do Windows 10.
Figura 2. Menu Iniciar do Windows 10
Janelas 
O sistema operacional Windows tem a sua interface gráfica baseada no que a 
Microsoft chama de conceito de janelas. Todos os programas utilizados no Windows tem 
sua interface dentro de uma janela. As janelas possuem botões no canto superior esquer-
do, e esses botões permitem fechar a janela (equivalente a encerrar o programa), minimi-
zar a janela e restaurar o seu tamanho. No topo de cada janela existe uma barra chamada 
barra de título que apresenta normalmente o novo do programa que está rodando naque-
la janela. Dependendo do programa, a janela pode possuir um menu com opções e botões 
com comandos a serem utilizados no programa em execução.
Sistemas Operacionais102
Sistemas de arquivos do Windows
Quando utilizamos o Windows em suas funções de acesso a disco, na realidade es-
tamos utilizando um sistema de acesso a disco, que é chamado de sistema de arquivos. 
Existem alguns sistemas de arquivo comuns em sistemas windows, e cada um divide a su-
perfície do disco da sua maneira. Alguns exemplos são: FAT16, FAT32 e NTFS. Um sistema 
operacional pode reconhecer um, alguns ou todos estes sistemas.
FAT 16
FAT significa File Allocation Table. (tabela de alocação de arquivos). Tocas as localiza-
ções dos arquivos estão contidas em 2 tabelas: uma é a FAT corrente e a outra é a FAT de 
backup. A FAT indica em que cluster do disco um arquivo começa, ou seja, onde está o pri-
meiro byte de um arquivo. Um cluster é formado por um ou mais setores físicos, geralmen-
te cada setor de 512 bytes de tamanho. Dependendo do tamanho do disco, o tamanho do 
cluster também é diferente. 
FAT 32
A FAT32 foi lançada no Windows 95 OSR2 (também conhecido como B). Ela tam-
bém está incluída no Windows 98, ME, 2000 e XP. Ela pode gerenciar partições de até 2 TB 
(tera-bytes). Uma vantagem, é que em partições menores, o espaço é usado mais eficien-
temente, devido à diminuição do tamanho dos clusters.
NTFS
O NTFS é um sistema de arquivos amplamente utilizado nos sistemas operacionais da 
Microsoft. Sua primeira aparição foi no Windows NT, sistema operacional para uso em ser-
vidores cuja primeira versão foi lançada em 1993. No entanto, a história do NTFS começa 
muito antes disso.
Os conceitos aplicados ao NTFS fizeram com que o Windows NT e versões posterio-
res do sistema fossem bem recebidos pelo mercado. Uma dessas características diz res-
peito a recuperação em caso de falhas, como o desligamento repentino do computador, 
o NTFS é capaz de reverter os dados à condição anterior ao incidente. Isso é possível, em 
parte, porque, durante o processo de boot, o sistema operacional consulta um arquivo de 
log que registra todas as operações efetuadas e entra em ação ao identificar nele os pontos 
problemáticos. Ainda neste aspecto, o NTFS também suporta redundância de dados, isto 
é, replicação, como o que é feito por sistemas RAID, por exemplo.
103Sistemas Operacionais
Outra característica marcante do NTFS é o seu esquema de permissões de acesso. O 
Unix sempre foi considerado um sistema operacional seguro por trabalhar com o princípio de 
que todos os arquivos precisam ter variados níveis de permissões de uso para os usuários. O 
NTFS também é capaz de permitir que o usuário defina quem pode e como acessar pastas ou 
arquivos. O NTFS também é bastante eficiente no trabalho com arquivos grandes e unidades 
de discos volumosos, especialmente quando comparado ao sistema de arquivos FAT. 
5.2.3. Sistema Operacional Linux
O Kernel do Linux foi originalmente escrito por Linus Torvalds do Departamento de 
Ciência da Computação da Universidades de Helsinki, Finlândia, com a ajuda de vários pro-
gramadores voluntários através da Internet. No dia 5 de outubro de 1991 Linus Torvalds 
anunciou a primeira versão “oficial” do Linux. Desde então muitos programadores têm cola-
borado com o desenvolvimento e ajudam a fazer do Linux o Sistema Operacional que é hoje.
O sistema operacional Linux possui compatibilidade com periféricos de computador, 
placas de vídeo, etc. Suporte à placas, CD-ROMs e outros dispositivos de última geração e 
mais antigos. Algumas características são marcantes do Linux, são elas:
• Sistema Multitarefa;
• Sistema Multiusuário;
• Suporte a nomes extensos de arquivos e pastas (255 caracteres);
• Conectividade com outros tipos de plataformas como: Apple, Sun, Macintosh, 
Sparc, Alpha, PowerPC; ARM; Unix, Windows, DOS, etc.;
• Utiliza permissões de acesso à arquivos, pastas e programas em execução na me-
mória RAM;
• Não precisa de um processador potente para funcionar.
Usuários
Dentro do sistema existem dois tipos de usuários: normal e super-usuário. O usuário 
comum é aquele que tem acesso limitado somente a seus dados e arquivos. Se tentar acessar 
dados de outro usuário, o sistema, dependendo das permissões configuradas, não deixará, 
emitindo uma mensagem de erro. O super-usuário ou conta root é uma conta com poderes 
supremos sobre toda a máquina. Com ela pode-se acessarqualquer arquivo que se encon-
tra na máquina, removê-lo, mudá-lo de lugar, etc. O esquema de permissão e segurança do 
Unix/Linux não se aplica ao super-usuário.
Sistemas Operacionais104
Existem também certos comandos que só podem ser executados quando o usuário 
tem permissão de super-usuário. Estes comandos geralmente servem para a manutenção 
do sistema e não devem ser deixados à disposição de usuários comuns devido à complexi-
dade e perigo do mal uso destes comandos.
Shell do Linux 
O shell é um módulo que atua como interface entre o usuário e o sistema operacional, 
possuindo diversos comandos internos que permitem ao usuário solicitar serviços do siste-
ma operacional. O shell também implementa um linguagem simples de programação que 
permite o desenvolvimento de pequenos programas (os famosos shell scripts).
O formato geral dos comandos executados no sheell do Linux e:
• COMANDO [OPÇÕES] [ARGUMENTOS]
• Comando: Comando ou programa a ser executado.
• Opções: Modificadores do comando (opcional)
• Argumentos: Define o objeto a ser afetado pelo comando (opcional)
Estrutura de diretórios do Linux
Diferentemente do Windows, no Linux os arquivos são armazenados em pastas com 
nomes nada usuais. Porém os termos utilizados possuem um lógica bem definida. A seguir 
são apresentados os principais diretórios do Linux.
Diretório Raiz (/)
Todos os arquivos e diretórios do sistema Linux instalado no computador partem de 
uma única origem: o diretório raiz. Mesmo que estejam armazenados em outros dispositivos 
físicos, é a partir do diretório raiz (representado pela barra) que o usuário poderá acessá-los.
Binários executáveis (/bin)
No diretório /bin estão localizados os binários executáveis que podem ser utilizados 
por qualquer usuário do sistema. São comandos essenciais, usados para trabalhar com ar-
quivos, textos e alguns recursos básicos de rede.
Binários do sistema (/sbin)
Esse diretório armazena executáveis de aplicativos utilizados por administradores de 
sistema com o propósito de realizar funções de manutenção e outras tarefas semelhantes. 
Entre os comandos disponíveis estão o ifconfig, para configurar e controlar interfaces de 
rede TCP/IP, e o fdisk, que permite particionar discos rígidos, por exemplo.
105Sistemas Operacionais
Programas diversos (/usr)
O /usr reúne executáveis, bibliotecas e até documentação de softwares usados pelos 
usuários ou administradores do sistema. Além disso, sempre que for compilado e instalado 
um programa a partir do código-fonte, ele será instalado nesse diretório.
Configurações do sistema (/etc)
No diretório /etc ficam arquivos de configuração que podem ser usados por todos 
os softwares, além de scripts especiais para iniciar ou interromper módulos e programas 
diversos.
Aquivos pessoais (/home)
No diretório /home ficam os arquivos pessoais, como documentos e fotografias, sem-
pre dentro de pastas que levam o nome de cada usuário. Cabe ressaltar que o diretório pes-
soal do administrador não fica no mesmo local, e sim em /root.
107Sistemas Operacionais
OBJETIVOS DO CAPÍTULO
• Reconhecer o funcionamento da virtualização de recursos;
• Explicar a instalação dos gerenciadores de máquinas virtuais VirtualBox e VMware;
• Demonstrar a configuração das máquinas virtuais;
• Compreender o funcionamento das atualizações do Windows via aplicativo Windows
Update;
• Reconhecer o conceito de contas de usuários;
• Identificar o funcionamento de permissões de usuários no Windows.
1
TÓPICOS DE ESTUDO
Instalação de máquinas virtuais
• Funcionamento de uma máquina
virtual.
• Virtual Box.
• VMware.
CAPÍTULO 6
Máquinas virtuais
Ramiro Córdova Júnior
2 Configuração de funções e correções 
em problemas de sistemas 
operacionais Windows
• Windows Update.
• Contas de usuário no Windows.
• Permissões no Windows.
109Sistemas Operacionais
6.1. Instalação de máquinas virtuais
O conceito de virtualização de computadores permite que, em uma mesma máquina 
física, sejam simulados dois ou mais ambientes virtuais, ou as chamadas máquinas virtuais. 
Esse conceito surgiu na época dos computadores de grande porte, os chamados mainframes, 
que tinham seus recursos computacionais divididos por vários usuários em ambientes de apli-
cação completamente distintos. Com o surgimento dos computadores pessoais, a virtualiza-
ção de mainframes, porém a virtualização voltou à tona atualmente.
A larga utilização de máquinas virtuais está se tornando uma alternativa para muitos 
sistemas de computação, devido à diminuição dos custos, capacidade de portabilidade e a 
segurança das soluções baseadas na virtualização. Neste capítulo, serão apresentados os 
conceitos referentes à virtualização, bem como os procedimentos para instalação criação e 
instalação de máquinas virtuais.
6.1.1. Funcionamento de uma máquina virtual
Uma máquina virtual consiste em um sistema operacional emulado rodando como uma 
aplicação no seu computador. Esse sistema consumirá recursos de hardware pré-configura-
dos pelo usuário. Por exemplo, um computador que dispõe de 8 GB de memória RAM, pode 
utilizar uma fração dessa memória em sua máquina virtual. Da mesma maneira, pode-se dis-
ponibilizar uma fração do tamanho do disco rígido para ser utilizada na sua máquina virtual.
Em um ambiente virtualizado, existem dois conceitos importantes que auxiliam no en-
tendimento da máquina virtual, são eles: sistema operacional hospedeiro e sistema operacio-
nal visitante. O sistema operacional hospedeiro é o sistema operacional instalado na máquina 
física, ou seja, na máquina que irá prover a solução de virtualização. O sistema operacional vi-
sitante refere-se ao sistema que irá rodar em cima do hardware virtual. A máquina que provê 
a solução de virtualização deve possuir apensa um sistema operacional hospedeiro, mas pode 
executar diversos sistemas operacionais visitantes simultaneamente.
As soluções de virtualização necessitam de um software chamado de Virtual Machine 
Monitor (VMM), ou seja, monitor de máquina virtual. O VMM é responsável pela virtualização 
e controle dos recursos compartilhados pelas máquinas virtuais, como processador e memória.
Existem diversos aplicativos que atuam como VMM. Alguns dos mais conhecidos são 
o Oracle VM Virtual Box, VM Ware e o XEN. Para demonstração prática da instalação das 
máquinas virtuais será utilizado o software Virtual Box.
Sistemas Operacionais110
6.1.2. Virtual Box
O Virtual Box foi originalmente desenvolvido pela empresa Innotek sob licença pro-
prietária (software pago). No Virtual Box, os usuários podem carregar múltiplos sistemas 
operacionais em um único sistema operacional hospedeiro. Cada sistema operacional con-
vidado pode configurar, iniciar, pausar ou parar a máquina virtual de forma independente. 
O sistema operacional hospedeiro e o convidado podem se comunicar uns com os outros 
através de uma série de mecanismos, incluindo uma área de transferência comum, pastas 
compartilhadas, arrastando e soltando os arquivos etc.
Algumas das características importantes do Virtual Box são as seguintes:
• Multiplataforma: pode ser instalados em diversos sistemas operacionais, tanto de 
32 quanto de 64 bits.
• Multihóspede: Pode virtualizar múltiplos sistemas operacionais, tanto de 32 quan-
to de 64 bits, como por exemplo, Windows, Linux, Solaris, entre outros.
• Software Livre: usa a licença GPLv2.
• Portabilidade: suas funcionalidades são muito semelhantes em todas as platafor-
mas em que pode ser executado. Além disso, as máquinas virtuais podem ser facil-
mente importadas e exportadas.
Instalação do Virtual Box
Para realizar a instalação do Virtual Box, inicialmente, é necessária a realização do 
download do arquivo de instalação no site oficial do Virtual Box: www.virtualbox.org. Uma 
vez que foi efetuado o download do instalador do Virtual Box, basta executá-lo no compu-
tador. A figura 1 apresenta a tela do programa após a instalação.
Figura 1.Tela inicial do Virtual Box
111Sistemas Operacionais
Instalação de uma Máquina Virtual Windows
Uma vez que o software hospedeiro das máquinas virtuais está instalado, é possí-
vel a instalação dos sistemas operacionais convidados. O primeiro a ser instalado será o 
Microsoft Windows. Antes de qualquer coisa, é importante ter salvo na máquina um arqui-
vo imagem no formato ISO do DVD de instalação do Microsoft Windows (no nosso exem-
plo, Windows 7). No nosso caso, o arquivo imagem está salvo na pasta Documentos do 
sistema operacional, conforme apresentado na figura 2.
Figura 2. Arquivo imagem do instalador do Windows 7
Para iniciar a instalação da máquina virtual, é necessário alocar os recursos de hardwa-
re para o sistema operacional convidado. Esse procedimento é realizado clicando no botão 
Novo do Virtual Box. Para criar a máquina virtual é necessário informar o nome de identifica-
ção da mesma (figura 3 – tela 1), a quantidade de memória a ser alocada para máquina virtual 
(figura 3 – tela 2) e as informações referentes ao disco rígido (figura 3 – tela 3 e tela 4).
Figura 3. Telas para criação da máquina virtual
TELA 1
TELA 3
TELA 2
TELA 4
Sistemas Operacionais112
A figura 4 apresenta como ficará a o painel de gerenciamento do Virtual Box após a 
criação da máquina virtual.
Figura 4. Painel de gerenciamento com a máquina virtual instalada
Após a criação da máquina virtual, é necessário preparar a instalação do sistema ope-
racional Windows 7. Para isso, é necessário alterar a sequência de inicialização da máquina 
virtual, configurando a leitura do arquivo imagem de instalação do Windows 7. Esse procedi-
mento é efetuado para que seja possível iniciar o instalador do sistema operacional. Para efe-
tuar essa configuração, é necessário acessar o botão configurações e acessar a opção sistema 
para alterar a ordem de inicialização e também a opção armazenamento para redirecionar o 
drive óptico para leitura do arquivo imagem. Feito isso, é necessário inicializar a máquina vir-
tual, o que pode ser feito com o botão Iniciar do painel de gerenciamento do Virtual Box.
Feito isso, será inicializado o instalador do Windows 7, conforme apresentado na figura 5.
Figura 5. Tela inicial do instalador do Windows 7
113Sistemas Operacionais
Instalação de uma Máquina Virtual Linux
A instalação de uma máquina virtual Linux segue os mesmos passos do item 3.2 deste 
capítulo. As diferenças consistem na identificação da máquina virtual, que terá outro nome 
(VM Linux) e o apontamento do instalador (que também deve estar salvo na máquina) será 
para o arquivo imagem instalador do Linux Ubuntu.
As etapas de instalação do Linux Ubuntu, uma vez que o instalador é iniciado, tam-
bém são diferentes das do Windows, devido às diferenças nas interfaces do instalador. 
Porém os passos devem ser os mesmos. Após a finalização da instalação, o painel gerencia-
dor do Virtual Box apresentará as duas opções de máquinas virtuais, conforme é apresen-
tado na figura 6.
Figura 6. Gerenciador do Virtual Box com as duas máquinas virtuais instaladas
6.1.3. VMware
O VMware Workstation Player (antes chamado de Player Pro) é um aplicativo de vir-
tualização de desktop disponível gratuitamente para uso pessoal. Uma licença comercial 
pode ser aplicada para permitir que o Workstation Player execute máquinas virtuais res-
tritas criadas pelo VMware Workstation Pro e Fusion Pro. O VMware está disponível para 
download no site www.vmware.com. A figura 7 apresenta a tela do gerenciador de máqui-
nas virtuais do VMware com duas máquinas virtuais criadas.
Sistemas Operacionais114
Figura 7. Gerenciador do VMware com duas máquinas virtuais instaladas
Instalação de uma máquina virtual Windows
Assim como apresentado na instalação do Windows no Virtual Box, é necessário que o 
arquivo-imagem do instalador do Windows esteja salvo no computador antes de iniciar a ins-
talação. Após se certificar que o arquivo imagem está salvo, basta que na tela do gerenciador 
de máquinas virtuais do VMware seja acessada a opção “Create a new virtual machine”, para 
dar início ao processo de criação da máquina virtual.
A primeira tela a ser apresentada solicita que seja informada a origem do disco de 
instalação. Nesse caso, basta escolher a opção “Installer disc image file (iso)” e indicar o lo-
cal no disco onde está salvo o arquivo imagem. A figura 8 apresenta essa caixa de diálogo.
Figura 8. Tela inicial do assistente de instalação de máquina virtual
115Sistemas Operacionais
Após essa etapa, é solicitada a chave de ativação do Windows e o nome de usuário a 
ser utilizado no sistema operacional. Na tela seguinte, deve ser informado o nome da má-
quina virtual e o local de destino dos arquivos referente a essa máquina virtual. A figura 9 
apresenta essa tela.
Figura 9. Tela de identificação da máquina virtual a ser criada
Na próxima tela do assistente, são definidas as informações relacionadas ao disco, 
como a capacidade e a característica do disco virtual (um único arquivo ou múltiplos arqui-
vos). A figura 10 apresenta essa caixa de diálogo.
Figura 10. Especificações de disco
Sistemas Operacionais116
Após essa etapa, basta finalizar o assistente e será realiza a criação do disco virtual 
conforme as especificações definidas. O VMware inicia automaticamente a instalação do 
Windows, e, a partir daí, é necessário concluir todos os passos do instalador, inclusive a 
criação de uma partição no disco rígido e realizar o processo de formatação do disco. 
Instalação de uma máquina virtual Linux
A instalação de uma máquina virtual Linux segue os mesmos passos do item 4.1 des-
te capítulo. As diferenças consistem na identificação da máquina virtual, que terá outro 
nome (Linux) e o apontamento do instalador (que também deve estar salvo na máquina) 
será para o arquivo imagem instalador do Linux Ubuntu. Como o Linux é um software livre, 
a etapa de ativação do sistema não ocorre.
117Sistemas Operacionais
6.2. Configuração de funções e correções em problemas 
de sistemas operacionais Windows
Os sistemas operacionais como um todo podem apresentar alguns problemas rela-
cionados a deficiências do próprio sistema. Esses problemas são chamados de “bugs” e 
normalmente são relatados pelos usuários e corrigidos pelos desenvolvedores. A correção 
desses problemas normalmente é realizada via atualizações do sistema operacional e esse 
processo nos dias de hoje ocorre online e muitas vezes é transparente para o usuário. No 
sistema operacional Windows existe uma ferramenta que se chama Windows Update que é 
responsável pelo gerenciamento das atualizações do sistema operacional.
Outra característica dos sistemas operacionais é possuir uma estrutura de usuários 
e grupos que possuem permissões para realizarem determinadas tarefas do sistema ope-
racional. Também é comum utilizar uma estrutura de permissões por usuários e grupos 
para permitir o acesso a arquivos. O Windows possui ferramentas que permitem realizar 
essas configurações. Nesta unidade de aprendizagem será estudada a aplicação Windows 
Update e o gerenciamento de contas e usuários em sistemas operacionais Windows.
6.2.1. Windows Update
O Windows Update é um recurso integrado ao Windows que pode ser utilizado para ob-
ter as atualizações mais recentes de drivers e softwares da Microsoft. A Microsoft recomen-
da que o Windows Update seja usado regularmente. Juntamente com outros fabricantes de 
hardware e software, a Microsoft busca constantemente correções e aprimoramentos para 
seus sistemas. 
Os problemas mais comuns corrigidos pelo Windows Update são relacionados com a 
segurança do sistema operacional. Isto ocorre porque hoje em dia muitos ataques são reali-
zados a computadores que utilizam o sistema operacional Windows.
Para gerenciar o processo de atualização, o Windows Update disponibiliza opções 
que permitem controlar as notificações de atualizações, bem como avaliar e aprovar essasatualizações antes de serem baixadas ou instaladas. A qualquer momento, é possível veri-
ficar de maneira proativa se há atualizações disponíveis e instalar as atualizações usando 
o painel de controle do Windows Update. É possível procurar atualizações, avaliar os de-
talhes de cada uma, acessar o seu histórico de atualizações e gerenciar as preferências de 
atualização.
Sistemas Operacionais118
Como utilizar o Windows Update
Para obter atualizações para o computador imediatamente é um pré-requisito que o 
computador esteja conectado a internet. O Windows Update pode ser acessado através do 
menu iniciar, opção Windows Update, conforme indicado na figura 1.
Figura 1. Acesso ao Windows Update.
A janela referente ao Windows Update será iniciada e permitirá as seguintes opções 
de atualização:
• Instalar atualizações: todas as atualizações importantes serão automaticamente 
instaladas. As atualizações opcionais não serão instaladas.
• Atualizações opcionais: as atualizações são instaladas de forma seletiva, incluindo 
atualizações opcionais e atualizações de drivers de hardware.
Erros comuns do Windows Update
A Microsoft disponibiliza uma ferramenta que corrige automaticamente os proble-
mas do Windows Update em qualquer versão do sistema operacional. Para usar este re-
curso, basta baixá-lo diretamente da sessão de ajuda do software (support.microsoft.com), 
clicar duas vezes no arquivo e seguir as orientações na sua tela.
Quando um usuário enfrenta problemas para atualizar seu sistema, a recomendação 
principal da Microsoft é esperar um tempo e tentar novamente, já que a dificuldade prin-
cipal pode ser simplesmente o congestionamento do servidor, o que tornaria o download 
mais lento ou mesmo inviável nestes momentos. Também é importante que o usuário se 
certifique que o sistema possui espaço livre em disco suficiente.
119Sistemas Operacionais
O usuário pode encontrar dificuldades para instalar uma atualização já baixada. 
Nesse caso deve-se tentar reiniciar o computador, pois uma este passo é necessário para 
que o Windows Update as considere instaladas. Por outro lado, existem pacotes que só po-
dem ser aplicados se o usuário manualmente concordar com termos de uso.
Outro tipo de incompatibilidade que pode ocorrer são as atualizações de drivers. 
Neste caso, os arquivos de instalação podem ter sido corrompidos durante o download ou 
a versão não é mais compatível com a versão do Windows. A recomendação é tentar reins-
talar o software e, se isso não funcionar, entrar em contato com o fornecedor.
6.2.2. Contas de usuário no Windows
No sistema operacional Windows é possível criar contas separadas para cada pessoa 
que usará o computador. Isso permitirá que cada usuário tenha suas próprias pastas de do-
cumentos e configurações, como papel de parede, menu Iniciar, estilo visual e assim por 
diante. Para criar e configurar contas de usuário, deve-se utilizar a ferramenta Contas de 
usuário, que pode ser encontrada no Painel de controle. A figura 2 apresenta a janela com 
as opções de configurações de contas de usuário. 
Figura 2. Janela com as opções de configurações de contas.
Para criar uma nova conta de usuário, basta clicar em “Gerenciar Contas de Usuários” 
e será aberta a janela de contas de usuário. Nesta janela é possível alterar nomes e senhas 
de usuários, adicionar novos usuários e também remover usuários. A figura 3 apresenta a 
janela “Contas de usuário”.
Sistemas Operacionais120
Figura 3. Janela de contas de Usuário.
Esses procedimentos e até mesmo a apresentação das janelas podem variar confor-
me a versão do sistema operacional Windows que está instalada no computador. O painel 
de controle em todas as versões do Windows possui uma aplicação com interface para ge-
renciamento dos usuários do sistema.
O sistema operacional Windows oferece habitualmente três tipos de contas de usuá-
rio. Cada uma permite que recursos e permissões diferentes sejam ativados durante o uso 
do computador. As características dos três tipos de contas são exibidos a seguir:
• Administradores: Têm o poder de alterar privilégios (mudar contas de Usuário 
para contas de Administrador), senhas e configurações do sistema, acessar todos 
os arquivos e instalar software, drivers e hardware compatíveis com o Windows 7.
• Usuários Padrão: Podem alterar a imagem da conta e criar, editar ou excluir a se-
nha da conta, mas não podem instalar nem abrir determinados programas.
• Convidados: Podem usar somente certos programas instalados por outros, e não 
podem acessar arquivos pessoais ou protegidos por senha e não podem instalar 
nem abrir determinados programas.
As versões de sistema operacional Windows que são específicas para funcionar como 
servidores em redes corporativas, permitem a criação de grupos de usuários. Por exemplo, 
um determinado setor de uma empresa possui 5 funcionários e todos tem acesso aos mes-
mos recursos da rede. Nesse caso pode-se criar um grupo e inserir os usuários referentes 
aos funcionários desse setor e aplicar as diretivas de sistema ao grupo, ao invés de aplicar 
individualmente a cada usuário.
121Sistemas Operacionais
6.2.3. Permissões no Windows
As permissões são privilégios concedidos a entidades de sistema específicos, como 
usuários, grupos ou computadores, permitindo-lhes realizar uma tarefa ou acessar um re-
curso. Por exemplo, você pode conceder uma permissão específica do usuário para ler um 
arquivo ao mesmo tempo negar que esse mesmo usuário tenha as permissões necessárias 
para modificar ou excluir o arquivo. A utilização deste sistema de permissões de acesso a 
arquivos e pastas é bastante utilizado em servidores que utilizam o Windows. 
As permissões de compartilhamento controlar o acesso a pastas em uma rede. Para 
acessar um arquivo em uma rede, o usuário deve ter permissões de compartilhamen-
to apropriadas. As permissões podem ser concedidas como parte do processo de criação 
da (arquivo ou pasta compartilhada), mas também é possível modificar as permissões em 
qualquer momento depois.
Para armazenar as permissões, cada arquivo ou pasta tem uma lista de controle de 
acesso (ACL). Uma ACL é uma coleção de permissões individuais, sob a forma de entradas 
de controle de acesso (ACEs). Cada ACE consiste em uma entidade de segurança (isto é, o 
nome do usuário, grupo ou computador concedidas as permissões) e as permissões especí-
ficas atribuídas a essa entidade de segurança. A figura 4 apresenta a janela onde são edita-
das as permissões de um arquivo ou pasta.
Figura 4. Janela de permissões.
Sistemas Operacionais122
As permissões de proteção de um arquivo não são como senhas. As permissões são 
projetadas para ser granular, o que permite a concessão de graus específicos de acesso a 
entidades de segurança. O Windows oferece combinações pré-configurada adequada para 
a maioria das tarefas de controle de acesso comum. Quando é acessada a opção de pro-
priedades de um elemento do sistema, na guia segurança, as permissões que são apresen-
tadas são chamadas de permissões básicas.
É possível trabalhar com permissões avançadas ao clicar no botão Avançado na guia 
Segurança de qualquer opção de propriedades. É aberta então, uma caixa de diálogo Confi- 
gurações de segurança avançadas, que permite acessar diretamente as ACEs para o ar-
quivo ou pasta selecionado. A figura 5 apresenta a tela de configurações avançadas de 
permissão.
Figura 5. Janela de permissões avançadas.