FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA Conceitos Básicos - 05 - Sistemas Operacionais.pdf · 04/04/2017 7...

FUNDAMENTOS DAINFORMÁTICA

Sistemas Operacionais

Conceitos Básicos

OBJETIVOS DA AULA

04/04/2017 IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO 2

Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador;

Descrever as funções de um sistema operacional;

Explanar sobre as vantagens de um sistema operacional gráfico;

Estabelecer a diferença entre diferentes versões do Microsoft Windows;

Explicar a necessidade dos sistemas operacionais de rede;

Descrever os métodos de alocação de recursos em computadores de grande porte;

Descrever as diferenças entre multiprocessamento, multiprogramação e sistema de tempocompartilhado.

Explicar os princípios do gerenciamento da memória e do sistema de arquivos; e

Relacionar diversas funções normalmente executadas por programas utilitários.

PARA DESCONTRAIR

04/04/2017 3IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO

SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO

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• Sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função égerenciar os recursos do sistema: definir qual programa recebe a atenção doprocessador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos além de fornecer umainterface entre o computador e o usuário.

• Ele é o software fundamental que controla o acesso a todos os recursos de hardware esoftware.

• O sistema operacional é um programa muito especial, talvez o mais complexo eimportante para um sistema de computação.

• O kernel (núcleo) é a parte mais importante de um sistema operacional.

• O processo de carregar o sistema operacional para a memória é chamado deinicialização (bootstrapping) ou booting do sistema.

IFPR QUEDAS DO IGUAÇU – FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA - DANILO GIACOBO

FUNÇÕES DO SISTEMA OPERACIONAL

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• O sistema operacional pode ser visto como um programa de grande complexidade,responsável por todo o funcionamento de uma máquina, desde o software até ohardware instalado.

• Um sistema operacional possui as seguintes funções:

o Gerenciamento de Processos;

o Gerenciamento de Memória;

o Sistema de Arquivos; e

o Entrada e Saída de Dados.

• Destacam-se hoje em dia os sistemas operacionais domésticos: Windows, Linux eMac OS X.


GERENCIAMENTO DE PROCESSOS

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• Um sistema operacional multitarefa é preparado para dar ao usuário ailusão de que o número de processos em execução simultânea no computadoré maior que o número de processos em execução.

• Cada processo recebe uma fatia de tempo, e a alternância entre váriosprocessos é tão rápida, que o usuário pensa que sua execução é simultânea.

• São utilizados algoritmos para determinar qual processo será executado emdeterminado momento e por quanto tempo.

• O sistema operacional, normalmente, deve possibilitar o multiprocessamento.


GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA

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• O sistema operacional tem acesso completo à memória do sistema e devepermitir que os processos dos usuários tenham acesso seguro à memóriaquando o requisitam. Vários sistemas operacionais usam memória virtual, quepossui três funções básicas:

assegurar que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento,começando em zero, para evitar ou resolver o problema de realocação;

prover proteção da memória para impedir que um processo utilize umendereço de memória que não lhe pertença; e

possibilitar que uma aplicação utilize mais memória do que a fisicamenteexistente.


SISTEMA DE ARQUIVOS

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• A memória principal do computador é volátil, e seu tamanho é limitado pelocusto do hardware. Assim, os usuários necessitam de algum método paraarmazenar e recuperar informações de modo permanente.

• Um arquivo é um conjunto de bytes, normalmente armazenado em um dispositivoperiférico não volátil como, por exemplo, um disco, que pode ser lido e gravadopor um ou mais processos.

• Os sistemas operacionais fornecem a abstração de hardware para que seusrecursos possam ser usados de maneira correta e padronizada além de forneceruma interface para operar o computador.

• Há dois tipos de interfaces: GUI (Graphical User Interface) e CLI (Command-LineInterface).


CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS OPERACIONAIS

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Em relação ao seu projeto (arquitetura)

o Núcleo monolítico ou monoblocoo Micronúcleo ou modelo cliente-servidoro Sistema em camadaso Monitor de máquinas virtuais

Em relação ao gerenciamento de processos

o Monotarefao Multitarefao Multiprocessamentoo Multiprogramação


Quanto à quantidade de usuário quepodem utilizar o sistema simultaneamente

o Monousuárioo Multiusuário

RELAÇÃO DE SISTEMAS OPERACIONAIS

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A seguir, uma lista de sistemas operacionais ativos:

- Linux - FreeBSD - Unix - NetBSD - Windows 8

- Mac OS X - Haiku - System V - DragonflyBSD - Windows Vista

- Windows XP - eComStation - MINIX - MenuetOS - Ubuntu

- Solaris - FreeDOS - OpenBSD - Google Chrome OS - Windows 10

Importantes sistemas operacionais descontinuados:

- MS-DOS - OS/2 - BeOS - NeXTStep

- CP/M - Windows 2000 - Windows 98


UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS

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• Introduzido na década de 80.

• Utiliza uma interface com o usuário de linha de comando;

• O prompt é um símbolo que indica que o sistema está à espera de algumainstrução.

• É necessário dar alguma instrução, ou comando, ao sistema operacional.

• Para executar determinado programa do DOS, é necessário digitar umcomando, um nome que chama um programa específico do DOS.

• Você pode executar comandos do DOS dentro do Windows.


UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS

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Exemplos de comandos do MS-DOS


Comando Descrição

C:\> DIR D: Relaciona os arquivos contidos na unidade D.

C:\> CLS Significa “Clear Screen”. Limpa a tela de comandos.

C:\> COPY ABC.TXT D: Copia o arquivo ABC.TEXT contido na unidade C para a unidade D.

C:\> RENAME ABC.TXT XYZ.TXT Renomeia o arquivo ABC.TXT contido na unidade C: como XYZ.TXT.

C:\> DEL D:ABC.TXT Exclui o arquivo ABC.TXT da unidade D.

MICROSOFT WINDOWS

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• O Microsoft Windows usa uma interface gráfica colorida que, entre outras coisas,facilita o acesso ao sistema operacional.

• A maioria dos computadores pessoais vem com Windows já instalado.

• A sua última versão é o Windows 10.


MICROSOFT WINDOWS

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• O Windows se iniciou como um ambiente operacional para MS-DOS.

• Com o Windows 95, o Windows tornou-se um sistema operacional independente.

• O recurso que torna o Windows tão fácil de usar é sua interface gráfica (GUI).

• Os usuários trabalham com imagens na tela denominadas ícones e com menus, em vezde comandos digitados.

• Clicar em ícones ou itens de menu ativa um comando ou função.

• O Windows aceita nomes de arquivos longos, com no máximo 255 caracteres.

• O Windows suporta o conceito de Plug and Play.


MICROSOFT WINDOWS - VERSÕES


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AS PRIMEIRAS VERSÕES DO WINDOWS

• O Windows 1.0 era mais uma interfacegráfica bidimensional para o MS-DOS e foilançado em 20 de Novembro de 1985.

• Era necessário o MS-DOS 2.0, 256 KB RAM eum disco rígido.

• Naquela estrutura, o MS-DOS só conseguiasuportar 1 MB de aplicações.

• Era uma primeira tentativa de criar um sistemamultitarefa.

• Foi lançada em 24 de Agosto de 1995.

• Ele era um Windows completamente novo, e de nada lembra os Windows da família 3.xx.

• O salto do Windows 3.0 ao Windows 95 era muito grande e ocorreu uma mudança radical na forma da apresentação do interface.

• Introduziu o Menu Iniciar e a Barra de Tarefas.

• Utilizava o sistema de arquivos FAT-16.


WINDOWS 95

Windows 98

• Recursos de navegação na Internet

• Suporte para hardware de última geração

• Suporte para unidades de disco de multigigabytes

• Visualizador de TV e recursos de radiodifusão

• Assistentes

Windows ME

• Suporte para multimídia

• Recursos de confiabilidade

• Suporte para rede doméstica


WINDOWS 98 E ME

WINDOWS NT

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• O sistema operacional denominado Windows NT (NT significa “new technology”– nova tecnologia) destina-se principalmente a ambiente de rede corporativos.

• A versão 4.0, a última com a designação NT, tem exatamente a mesmaaparência do Windows 98 e executa a maioria dos softwares executados noWindows 98.

• Ele foi projetado para ter estabilidade, e, como é apropriado ao ambiente derede, conta com recursos de segurança muito mais sólidos.

• Raramente ele é usado em computadores pessoais que não estejam conectadosem rede.


WINDOWS 2000

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• O Windows 2000 é a última geração da série Windows NT.

• Ele mantém a estabilidade e os recursos de segurança que são a marca dos NTe incorpora a facilidade de configuração e reconhecimento de hardware doWindows 98.

• O recurso mais notável do Windows 2000 é a sua capacidade de saber quemvocê é.

• Ele possui suporte para a estrutura de arquivos do Windows 98, recursos dePlug and Play e um suporte bem melhor para laptops.


WINDOWS XP

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• O Windows XP reúne os sistemas operacionais da Microsoft para o consumidor e parausuários corporativos em um único produto.

• Ele incorpora e estende os recursos do Windows ME orientados ao consumidor aoambiente estável e confiável do Windows 2000.

• Os novos recursos da versão doméstica orientada ao consumidor incluem os seguintes:

• Interface com o usuário aperfeiçoada;

• Suporte aperfeiçoado para multimídia;

• Personalização mais abrangente;

• Suporte para vários usuários; e

• Recursos de suporte para Internet.


WINDOWS CE

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• Windows CE (CE é a sigla de “consumer eletronics” ou eletrônicos de consumo) é umsistema operacional modular baseado no Windows, projetado para o mercado desistemas embutidos (embedded systems) e dispositivos de Internet.

• O Windows CE é um subconjunto do Windows; ele é reduzido para funcionar commenos memória em telas menores e sem muito ou nenhum armazenamento de arquivos.

• Os sistemas embutidos são dispositivos de computação integrados a outros produtos.

• Ao longo do tempo inúmeros sistemas operacionais para dispositivos móveis foramdesenvolvidos pela empresa.

• A versão mais atual do sistema operacional da Microsoft para dispositivos móveis é oWindows 10 Mobile.


WINDOWS VISTA

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• Foi lançado em novembro de 2006.

• Ele tem uma interface intitulada WindowsAero, com recursos de transparência, sistemade alternância 3D de janelas chamado Flip3D e visualização de miniaturas ao passar omouse sobre um item na barra de tarefas.

• Trouxe diversas ferramentas integradaspara segurança, como o Windows Defendere o Windows Firewall.


WINDOWS 7

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• Lançado em 2009 e foi o sucessor do WindowsVista. Inclui uma série de novos recursos emelhorias.

• Recebeu inovações na interface gráfica,utilizando ícones maiores na barra de tarefas,com maior nível de transparente em relação aoWindows Vista.

• Na nova barra de tarefas o usuário pode fixarprogramas.

• O Windows 7 deixou de ser oferecido paravendas em 2012.


WINDOWS 8 E 8.1

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• Lançado em 2012, Windows 8 é um sistemaoperacional da Microsoft para computadorespessoais, portáteis, netbooks e tablets.

• Segundo a empresa, este sistema operacional éum sistema para qualquer dispositivo, com umainterface totalmente nova, adaptada paradispositivos sensíveis ao toque.

• O Windows 8.1 traz aprimoramentos emrecursos de personalização e de pesquisa, emaplicativos, na Windows Store e naconectividade em nuvem além de recursos desegurança e confiabilidade.


WINDOWS 10

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• Foi lançado pela Microsoft em 29 de Julho de2015.

• Entre as principais novidades do novo sistemaoperacional estão a volta do Menu Iniciar, aassistente pessoal Cortana, a integração comtablets e smartphones (Windows 10 Mobile) eXbox One.

• Trouxe o sucessor do Internet Explorer, oMicrosoft Edge e a volta do Aero Glass.

• Esse sistema é considerado por muitos usuárioso melhor Windows da história.


MAC OS

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• O sistema operacional Macintosh da Apple (Mac OS) foi introduzido juntamentecom o microcomputador Macintosh, em 1984.

• Sua primeira GUI foi um sucesso de vendas, e rapidamente ganhou reputaçãopor ser amigável.

• A GUI do Mac OS serviu de modelo para a maioria das interfaces gráficasdesenvolvidas a partir isso.

• OS X Sierra é a última versão do sistema operacional da Apple paracomputadores da família Mac.


MAC OS


UNIX

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• O Unix é um sistema operacional multiusuário com sistema de tempo compartilhado.

• Ele foi desenvolvido em 1971 por Ken Thompson e Dennis Ritchie no Bell Laboratoriesda AT&T para ser usado em seus computadores DEC.

• Em seu nível básico, o Unix é um sistema baseado em caracteres com uma interface delinha de comando.

• Ele pode ser usado em praticamente todo tipo de computador, de microcomputadores amainframes, de qualquer fabricante.

• Nenhuma empresa controla o Unix, e diversas versões estão disponíveis.

• Ele é muito usado em servidores da Internet.


UNIX


LINUX

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• Em 1991, Linus Torvalds, um estudante da Universidade de Helsinki, na Finlândia, criouo kernel de um sistema operacional semelhante ao Unix, denominado Linux (pronuncia-se “Linn-uks”).

• Ele disponibilizou o código-fonte ao público, gratuitamente, sob um conceito conhecidopor software de código-fonte aberto.

• Os usuários podem baixar o Linux gratuitamente, fazer qualquer alteração quedesejarem e distribuir cópias de graça.

• Muitos usuários instalam o Linux optando pela configuração de boot duplo (dual boot)com o Windows.

• O Linux é extremamente estável - raras vezes ele é interrompido.


LINUX


SISTEMAS OPERACIONAIS MÓVEIS

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• Sistema operacional móvel é um tipo de sistemaoperacional desenvolvido especificamente parasmartphones, tablets, PDAs ou outros dispositivosmóveis.

• Sistemas operacionais móveis combinamcaracterísticas de um sistema operacional docomputador pessoal com outros recursos úteispara uso móvel ou portátil, como tela sensível aotoque, celular, Bluetooth, Wi-Fi, GPS denavegação móvel, câmera fotográfica, câmera devídeo, reconhecimento de voz, leitor de música,etc.


SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES

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• Um sistema operacional de rede é projetado para possibilitar que oscomputadores de uma rede compartilhem recursos como discos rígidos eimpressoras.

• Ele reside em um servidor de rede e manipula funções de rede.

• Uma das principais tarefas do sistema operacional de rede é fazer com que osrecursos sejam percebidos como se tivessem sendo executados no computador docliente.

• O papel desse sistema é fazer com que os serviços desejados pareçam locaisao computador do cliente.


SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES

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Exemplos de Sistemas Operacionais de Redes

Windows NT Server

Windows 2000 Server

Windows 2003 Server

Windows 2008 Server

Netware (Novell)

Unix

Linux

Solaris


SISTEMAS OPERACIONAIS PARA COMPUTADORES DE GRANDE PORTE

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• O tempo de existência dos computadores de grande porte - mainframes – é quaseduas vezes maior do que o dos computadores pessoais.

• Eles podem ser usados por muitos usuários ao mesmo tempo. Isso apresenta algunsproblemas específicos, os quais devem ser solucionados pelo sistema operacional.

• Em determinado momento, qual programa usa a CPU?

• Se diversos programas estão na memória ao mesmo tempo, o que impede osprogramas de se misturarem mutuamente?

• Como funciona o armazenamento quando diversos programas obtêm dados do disco eenviam dados processados para o disco simultaneamente?

• Por que a saída de impressora de diversos programas não fica toda emaranhada?


PROGRAMAS UTILITÁRIOS

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Os programas utilitários executam muitas tarefas secundárias, como cópias desegurança e recuperação de arquivos, compactação de arquivos e de todo o discorígido, localização de arquivos e detecção de vírus de computador.

O utilitário gerenciador de arquivos permite que os arquivos sejam armazenadosem uma estrutura de diretório hierárquica, organizada de uma maneira que façasentido para o usuário.

Um diretório é uma área identificada do armazenamento que pode conterarquivos e outros diretórios. O termo pasta é usado pelo Windows no lugar dediretório.

Por meio dos utilitários de backup e restauração é possível fazer cópias desegurança de todo o disco rígido ou de diretórios específicos.


PROGRAMAS UTILITÁRIOS

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O utilitário de compactação de arquivos reduz a quantidade de espaçonecessário a um arquivo.

O desfragmentador de disco reorganiza os arquivo no disco para que todos osarquivos sejam armazenados em locais contíguos.

Os drivers de dispositivo aceita comandos-padrão do sistema operacional e osconverte no formato apropriado ao dispositivo ao qual oferece suporte.

O utilitário de particionamento de disco permite realizar a divisão lógica de umdisco em várias unidades de armazenamento.

Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar quevocê e os programas aplicativos interajam com o computador.


SOFTWARES

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Uma relação de softwares para realizar a emulação de um sistema operacional:

VMware Workstation

http://www.vmware.com/br/products/workstation.html

Microsoft Windows Virtual PC

https://www.microsoft.com/pt-br/download/details.aspx?id=3702

Oracle VM Virtual Box

https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads


http://www.vmware.com/br/products/workstation.html

https://www.microsoft.com/pt-br/download/details.aspx?id=3702

https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads


o Internet Archive

https://archive.org/

o Emulador de Sistemas Operacionais

http://copy.sh/v86/

PÁGINAS NA INTERNET

https://archive.org/

http://copy.sh/v86/


o Sistema Operacional - Animação

https://www.youtube.com/watch?v=nt0P8ZAYuUo

o Qual é o melhor sistema operacional da atualidade?

https://www.youtube.com/watch?v=tFVF_RtHakk

o Olhar Digital - Conheça mais sobre os sistemas operacionais no mercado

https://www.youtube.com/watch?v=nCppsePAFMw

o Olhar Digital - Retrospectiva Android - Relembre a história do sistema operacional do Google

https://www.youtube.com/watch?v=eANNap3lgp4

o Olhar Digital: A história do sistema operacional Mac :)

https://www.youtube.com/watch?v=OhOVP9Etvwo

o Olhar Digital: A história do Linux :)

https://www.youtube.com/watch?v=k2Bb-1zNBYg

o Olhar Digital: Conheça a história do Microsoft Windows :)

https://www.youtube.com/watch?v=VpSfhFH4-3Q

VÍDEOS NA INTERNET

https://www.youtube.com/watch?v=nt0P8ZAYuUo

https://www.youtube.com/watch?v=tFVF_RtHakk

https://www.youtube.com/watch?v=nCppsePAFMw

https://www.youtube.com/watch?v=eANNap3lgp4

https://www.youtube.com/watch?v=OhOVP9Etvwo

https://www.youtube.com/watch?v=k2Bb-1zNBYg

https://www.youtube.com/watch?v=VpSfhFH4-3Q

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: PrenticeHall Brasil, 2004. 368 p.

VELOSSO, R. C. Informática: Conceitos Básicos. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.392 p.


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