Sistemas Operacionais

Por: Henrique Quirino Silva

O que é um sistema operacional?

Um sistema operacional consiste de um ou um conjunto de programas que compõem o sistema básico do computador, cuja finalidade é a de executar os programas aplicativos e de servir de “mediador” (interface) entre o computador e seus usuários.

Um sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais

Conveniência – Tornar o uso do computador mais conveniente (fácil).

Eficiência – Tornar eficiente (seguro e justo) o uso e o compartilhamento dos recursos existentes.

Evolução – Possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades.

Em outras palavras...

O sistema operacional pode ser visto como a primeira camada de software acima do hardware do computador que se encarrega de suportar e servir de interface entre este e os demais programas aplicativos e utilitários. (figura 1)

Figura 1 – Visão do sistema operacional em camadas.

Aplicativos

Sistema Operacional

Utilitários

Hardware

Funções que um sistema operacional deve desempenhar:

Permitir que os programas armazenem e obtenham informações;

Isolar os programas dos detalhes específicos de hardware;

Controlar o fluxo de dados entre os componentes de um computador;

Permitir que os programas sejam executados sem a interferência de outros programas;

Permitir que os programas independentes cooperem periodicamente e compartilhem informações;

Responder aos erros ou a solicitações dos usuários; Impor um escalonamento (prioridade) entre

programas que solicitam recursos; Facilitar o acesso aos recursos do sistema.

Concluindo sistema operacional

O sistema operacional, então, serve de interface entre o usuário e os recursos disponíveis no sistema, tornando esta comunicação transparente e permitindo ao usuário uma utilização mais eficiente e com menores chances de erros. (figura 2)

Figura 2 – Detalhamento da visão do sistema operacional e sua função.

Sistema operacional

usuários

hardware

AnalistasProgramadores

SistemasProgramasAplicativos

Usuáriosregulares

ProcessadorMemória

Para fixação – Exercício 1

O sistema operacional deve atender a 3 objetivos principais. Relacione abaixo:

1 - Conveniência2 - Eficiência3 - Evolução

( ) tornar seguro e justo o uso e o compartilhamento dos recursos existentes;

( ) possibilitar o constante aprimoramento e o desenvolvimento de novas funcionalidades;

( ) tornar o uso do computador mais fácil;1

2

3

Tipos deSistemas Operacionais

Objetivo

Conhecer os tipos de sistemas operacionais, as particularidades de cada um e as diferenças entre eles.

Tipos de sistemas operacionais

Tipos de SO

SistemasMonoprogramávei

s/ Monotarefa

SistemasMultiprogramáveis

/ Multitarefa

Sistemas comMúltiplos

Processadores

Sistemas Monoprogramáveis (ou monotarefa)

• Se caracterizam pela execução de uma única tarefa (processo) por vez, sendo que todos os recursos (processador, memória, periféricos) ficam exclusivamente a ela dedicados. Figura VI.2

• Exemplo deste SO é o MS-DOS.

Execução de 3 tarefas em um sistema monoprogramável

A

C

B

Programa

Tempo

CPU ociosa

Sistemas Multiprogramáveis (multitarefa)

• Se caracterizam por permitir que vários programas (tarefas) residam simultaneamente na memória e concorra pelo uso dos recursos disponíveis (apenas um programa detém, num determinado instante, o controle da CPU). São mais complexos e eficientes que os sistemas monoprogramáveis.

• Nestes sistemas, enquanto uma tarefa aguarda a ocorrência de um evento externo a CPU, esta pode atender outra tarefa qualquer, que esteja em condições de ser executada. O sistema operacional se encarrega de gerenciar o acesso concorrentes das diversas tarefas aos diversos recursos, de forma ordenada e protegida. Figura VI.3

• Exemplo de SO multitarefa é o Windows, Linux, etc.

Execução de 3 tarefas em um sistema multiprogramável

A

C

B

Programa

Tempo

Classificação do SO quanto ao número de usuários

• Nos sistemas monoprogramáveis, apenas um único usuário pode interagir com o sistema, enquanto nos multiprogramáveis é permitido que mais de um usuário o utilize.

• A partir do número de usuários que interagem com o sistema, podemos classificar os sistemas multiprogramáveis como monousuário e multiusuário.

Sistemas x Usuários

Sistemas x Usuários

Um usuário Dois ou mais usuários

Monoprogramação / Monotarefa Monousuário N/A

Multiprogramação / Multitarefa Monousuário Multiusuário

Quais são os tipos de sistemas operacionais?

Existem 4 tipos básicos de sistemas operacionais. Eles são divididos em grupos relacionados com o tipo de computador que controlam e o tipo de aplicativos que suportam. Estas são as categorias mais abrangentes:

Sistema operacional de tempo real• (RTOS - Real-time operating system). É utilizado para

controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas industriais.

• Geralmente um RTOS não tem uma interface para o usuário muito simples e não é destinado para o usuário final, desde que o sistema é entregue como uma "caixa selada".

• A função do RTOS é gerenciar os recursos do computador para que uma operação específica seja sempre executada durante um mesmo período de tempo. Numa máquina complexa, se uma parte se move mais rapidamente só porque existem recursos de sistema disponíveis, isto pode ser tão catastrófico quanto se uma parte não conseguisse se mover porque o sistema está ocupado.

• Nos sistemas de tempo real um programa detém o processador o tempo que for necessário ou até que apareça outro usuário de maior prioridade para o sistema.

Monousuário, Monotarefa

Este sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez. O Palm OS dos computadores Palm é um bom exemplo de um moderno sistema operacional monousuário e monotarefa. O MS-DOS também se encaixa neste perfil de sistema operacional.

PalmOSMS-DOS

Monousuário, Multitarefa

• Este tipo de sistema operacional é o mais utilizado em computadores de mesa e laptops.

• As plataformas Microsoft Windows, Linux e Apple MacOS são exemplos de sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo.

• Por exemplo, é perfeitamente possível para um usuário de Windows escrever uma nota em um processador de texto ao mesmo tempo em que faz download de um arquivo da Internet e imprime um e-mail.

Exemplos Monousuário, Multitarefa

Microsoft Windows 7

Exemplos Monousuário, Multitarefa

Linux Ubuntu

Exemplos Monousuário, Multitarefa

Mac Osx Lion

Multiusuário

• Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. O sistema operacional deve se certificar de que as solicitações de vários usuários estejam balanceadas. Cada um dos programas utilizados deve dispor de recursos suficientes e separados, de forma que o problema de um usuário não afete toda a comunidade de usuários.

• Unix, VMS (Virtual Memory System) e sistemas operacionais mainframe como o MVS (Multiple Virtual Storage que é um sistema operacional usado no IBM System/370 e IBM System/390) são exemplos de sistemas operacionais multiusuário.

É importante...

• Diferenciar os sistemas operacionais multiusuário dos sistemas operacionais monousuário que suportam rede.

• O Windows Server e o Novell Open Enterprise Server podem suportar centenas ou milhares de usuários em rede, mas os sistemas operacionais em si não são sistemas multiusuário de verdade. O administrador do sistema é o único "usuário" do Windows Server ou do Novell Open Enterprise Server.

• O suporte à rede e todos os usuários remotos são, do ponto de vista do sistema operacional, um programa sendo executado pelo administrador.