MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁCAMPUS QUIXADÁ
GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃODISCIPLINA: INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
MEMÓRIA
UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
SISTEMAS OPERACIONAIS
ALLISSON JARDEL ALVES DE OLIVEIRABRENNO NOGUEIRA DE OLIVEIRA
DARLLEY DOS SANTOS FERNANDESFERNANDO CAVALCANTI LIMA SALVIANO DE MEDEIROS
EMANUEL ANGELIM PEREIRA
QUIXADÁ – 20150
SUMÁRIO1 INTRODUÇÃO ..........................................................................................................022 MEMÓRIA .................................................................................................................032.1 HISTÓRIA ..................................................................................................................042.1.1 – O que memória RAM? ..................................................................................................052.1.2 - Qual o desempenho da memória RAM? ......................................................................052.1.3 – Existe mais de um tipo de memória RAM? ...................................................................052.1.4 – O que são Cache? .........................................................................................................062.2 MEMÓRIA ROM .......................................................................................................062.2.1 – Tipos de Memória ROM ...............................................................................................062.2.2 – Flash .............................................................................................................................083 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO....................................................093.1 HISTÓRIA ..................................................................................................................093.1.1 – Primeira geração de processadores............................................................................103.1.2 – Segunda geração de processadores ............................................................................113.1.3 – Terceira geração de processadores ...........................................................................123.1.4 – Quarta geração de processadores ..............................................................................123.1.5 – Quinta geração de processadores ...............................................................................133.1.6 – Sexta geração de processadores ..................................................................................134 CPU ..............................................................................................................................144.1 Transistores discretos e em circuitos integrados ......................................................154.1.1 – Transistores .................................................................................................................154.1.2 – Chip Eletrônico ...........................................................................................................174.1.3 – Microprocessadores ....................................................................................................17 5 TIPOS DE PROCESSADORES ...............................................................................186 SISTEMAS OPERACIONAIS ..................................................................................196.1 Sistema Operacional ...................................................................................................196.2 História ........................................................................................................................196.3 Sistemas Operacionais e seus funcionamentos ..........................................................206.3.1 – Gerenciamento de processos ......................................................................................206.3.2 – Gerenciamento de memória .......................................................................................21 6.3.3 – Sistema de Arquivos ....................................................................................................21
1
6.3.4 – Entrada e saída de dados .............................................................................................216.4 Atuais Sistemas Operacionais ....................................................................................226.4.1 – Windows ......................................................................................................................226.4.2 – Mac OS .........................................................................................................................226.4.3 – Linux ............................................................................................................................227 REFERÊNCIAS ........................................................................................................23
1 INTRODUÇÃO
Há muitos anos a tecnologia vem se desenvolvendo rapidamente. O primeiro
computador era do tamanho de uma casa e para fazer coisas simples, a internet não existia. Na
atualidade o computador é bem rápido e com muitas funções como jogos, filmes, músicas e
outras, até um celular agora tem aplicativos de um computador. A internet possibilita a
comunicação com o mundo inteiro para fazer amigos, pesquisas, download, compras, fotos,
notícias, etc. Contudo, o passar do tempo possibilitou o desenvolvimento melhor do
computador. Neste relatório veremos partes especificas e básicas do computador.
O computador é formado de diversas partes chaves que são responsáveis pelo seu
funcionamento, nesse relatório teremos um aprofundamento em três dessas partes especificas:
A Memória, Unidade Central de Processamento (CPU) e o Sistema Operacional, sendo que
trabalham em conjunto afim e se alcançar a melhor resolução para as inúmeras solicitações
estabelecidas pelo usuário.
Dentre os assuntos presentes nesse relatório, também serão abordados suas diversas
subdivisões. Dentre eles, os tipos de memórias, modelos de processadores e de sistemas
operacionais. Além do mais, incluindo suas evoluções até os dias de hoje.
2
2 MEMÓRIA
Memória de maneira geral, é qualquer dispositivo que permita a gravação de dados em
seu interior, podendo ser gravados temporariamente ou permanentemente. O conceito de
utilização da memória no computador foi essencial para a o desenvolvimento do estilo de
computador que possuímos hoje em dia, antes disso as maquinas vinham com uma memória
permanente com sua função já gravada, realizando funções específicas, exemplo uma
calculadora, porém se quiséssemos modificá-la, teríamos que desmontá-la e reprojetar
novamente, em relação aos aparelhos mais atuais, a presença de memória possibilita que ele
salve informações que sejam uteis e/ou modifique as existentes o deixando mais atualizado.
As memórias se dividem em dois tipos: internas e externas.
A memória interna reside dentro do processador e armazena somente o que o
processador necessita naquele exato momento. Enquanto estiver sendo energizadas, sendo
realizada pela a ajuda de condutores. Geralmente esse tipo de memória é utilizada como ponte
entre o processador e a memória
secundária (memória externa) e também
pode ser chamada de memória principal
ou memoria “viva”, um exemplo desse
tipo de memória é a RAM (random
acess memory) que será abordada ao
decorrer do relatório.
(Memória 3
RAM)
A memória externa, diferente das memória interna, caso não tenha energização, não há
perca de nenhum dado, ela serve para armazenar dados a longo prazo. Ela corresponde a todos
os dispositivos com armazenamento magnético, como o disco rígido(HD) ou os dispositivos
de armazenamento óptico como o CD-ROM ou DVD-ROM. Esse tipo de memória não pode
ser contatado diretamente pelo processador, por isso a necessidade da memória principal
carregar as informações antes de mandá-las ao processador, podem ser conhecido também
como memória morta ou memória de massa.
Em alguns casos, existe uma memória terciária que não é nada mais que um
dispositivo de memória secundária ou memória de massa colocado para servir um dispositivo
de memória secundária.
(CD-ROM) (Hard Disc/HD)
2.1 História
O primeiro modelo de memória RAM (do inglês Random Access Memory) foi
desenvolvido nos meados de 1950, mas só por volta de 1970 que elas começaram a ser tornar
popular com o surgimento dos primeiros computadores de mesas que era principalmente
desenvolvidos para empresas. Os modelos de memorias usadas naquele tempo veio evoluindo
muito com o passar do tempo como os primeiros protótipos eram núcleos magnéticos e com o
passar do tempo foi evoluindo para os tipos SIMM e DIMM, modelos mais antigos de
memorias e um modelo mais atual que é o Dimm Sdram DDR mas iremos nos aprofundar
sobre esses tipos mais à frente.
4
Apesar desse tamanho
exorbitante essa é uma unidade de
memória, construída usando placas
de memória core, que se encontra
atualmente em exposição no
museu do MIT.
Outra curiosidade é que
apesar do seu tamanho a sua
capacidade de armazenamento era
extremamente pequena contendo apenas 64Kb's, o que hoje podemos encontra em
dispositivos que cabem no nosso bolso e com uma capacidade extremante maior.
2.1.1 – O que é memória RAM?
Ao contrário do que muitas pessoas pensam a memória RAM não é a parte
responsável por armazenar as informações de dados, ela apenas é responsável por armazenar a
memória volátil do computador ou seja ela não armazena o conteúdo permanente. Essa
pequena parte do computador tem uma função bem importante que é de ser responsável pela
leitura do conteúdo quando requerido pelo computador e pela sua escrita.
2.1.2 – Qual a desempenho da memória RAM?
O desempenho da memória RAM está ligado a diversos fatores como a sua velocidade
de enviar e de receber dados. A sua velocidade é dada em Hz ou MHz, esse valor está
relacionado com a quantidade de blocos de dados que podem ser transferidos por segundo as
memorias mais potentes conseguem transmitir duas transferências de dados no mesmo ciclo
de clock fazendo a sua taxa de velocidade ser duplicada essas memorias são conhecidas como
DDR (Double Data Rate).
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2.1.3 – Existe mais de um tipo de memória RAM?
A resposta é sim, existe praticamente dois tipos de memórias em uso a SDR e a DDR
(mais comum). As SDRs são tipos um pouco obsoletas por realizar apenas um ciclo de leitura
por vez enquanto as DDR são bem mais rápidas, já que chegam a fazer duas leituras ou mais
por ciclo.
As SDR são usados em micros computadores mais antigos que ainda fazem o uso do
Pentium II, Pentium II, Athlons e Durons Soquete A. Atualmente essas memorias não são
mais fabricadas já que o seu desempenho está muito ultrapassado se comparar com uma
memória atual.
2.1.4 – O que são Cache?
É uma pequena quantidade de memória localizada perto do processador. Ela foi criada
porque a memória RAM não estava mais conseguindo acompanhar o processador dos
computadores. Sua função é fazer o processador esperar os dados serem liberados. Existem
dois níveis de cache que já são incluídos no próprio processador.
2.2 Memória ROM
Memória não volátil ou memória ROM (Read Only Memory) é um tipo de memória
cujos dados permitem o acesso aleatório, sendo que esses dados não podem ser alterados pelo
usuário. Esse tipo de memória também é conhecida como memória “somente” para a leitura.
Além disso, à ausência de energia não provoca a perda de dados por parte da memória ROM.
Em certos dispositivos, como computadores, a memória ROM é responsável pelo BOOT
inicial do dispositivo, o que desencadeia o processo de inicialização do sistema.
2.2.1 Tipos de Memória ROM
PROM (Programmable Read-Only Memory)
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PROM Blower
Só pode ser programada uma vez depois de sua fabricação através do processo de
"rebentamento" de fusíveis (usando um PROM blower), que é um processo irreversível. Uma
PROM original vem da fábrica com todos os seus bits no estado 1. A queima de um fusível,
durante a programação, altera seu bit para 0. A memória PROM é muito usada em jogos, onde
certos dados não podem ser alterados pelo usuário. Alguns microcontroladores possuem
memórias PROMs, para que estas sejam programadas pelo próprio usuário. Esse processo é
chamado de “One Time Programmable”.
EPROM(Erasable Programable Read Only Memory)
A principal
característica desse tipo de memória é que elas podem ser regravadas, sendo que esse
processo é feito através de uma forte exposição à luz ultravioleta. A memória EPROM é
facilmente conhecida pela “janela”, feita de cristal, por onde passa luz ultravioleta, durante o
processos de regravação. O processo de apagamento demora de 10 a 30 minutos. Antes do
surgimentos da memória FLASH, a memória EPROM era utilizada por grande parte dos
microcontroladores para armazenar seus programas. A EPROM foi inventada pelo engenheiro
Dov Frohman. Para se programar uma memória EPROM, é necessário a utilização de um
equipamento chamado “Programador”. O Gravador tipo Willem, o BeeProg da Macsym ou o
Epromer são alguns dos tipos desses equipamentos.
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EEPROM (Electrically Programable Read Only Memory)
A principal característica dessa memória é que ela pode ser apagada e regravada. O
dispositivo eletrônico responsável por apagar os dados contidos na memória EEPROM
provoca voltagens maiores do que os usados, normalmente, em circuitos elétricos. Além
disso, assim como a memória EPROM, ela pode ser apagada apenas por exposição a uma
forte luz ultravioleta. Embora uma EEPROM possa ser regravada um número “infinito” de
vezes, o constante processo de regravação é responsável pela contínua deterioração interna do
chip, o que lhe promove uma vida útil limitada. Isso se deve ao processo de remoção que
necessita de uma tensão elétrica muito mais elevada que o normal.
Além de microcomputadores, outros dispositivos utilizavam este tipo de memória,
entre eles estão produtos como relógios em tempo real, potenciômetros digitais, sensores de
temperatura digital, cartuchos de jogos de vídeo game, além de outras aplicações.
2.2.2 Flash
Memória FLASH é um tipo de memória EEPROM, sendo que esse tipo de memória
preserva seus conteúdos sem a necessidade de alimentação. Além disso, seus chips são
semelhantes ao da memória RAM, pois permite que inúmeros arquivos sejam adicionados e
deletados com um número mínimo de operações. É uma das memórias mais utilizadas nos
dias de hoje, principalmente em cartões de memória, flash drives USB (pen drives), SSD,
MP3 Players, dispositivos como os iPods com suporte a vídeo, PDAs, armazenamento interno
8
de câmeras digitais e celulares. Como essa memória continua sendo do tipo não volátil,
continua mantendo os arquivos guardados sem a necessidade de estar conectado a energia.
Contudo, a memórias FLASH e é mais lenta que as memórias do tipo DRAM e menos
resistente que discos rígidos.
Entre as vantagens desse tipo de memória estão à suaocupação mínima de espaço, seu baixo
consumo de energia, sua alta resistência, sua durabilidade e segurança. Além disso, a memória
FLASH conta com o ECC (Error Correcting Code), que tem a função de detectar erros na
transferência de dados. Essa tecnologia utiliza semicondutores com o intuito de evitar
problemas mecânicos. Além disso, a memória FLASH se subdivide em memória FLASH
NOR e NAND.
Uma das características da memória NOR é o acesso aos dados da memória de
maneira aleatória e com alta velocidade. Contudo, ela contém algumas desvantagens como
seu alto custo e seu alto tempo de gravação nas células. Entretanto, ainda é largamente
utilizado no mercado. Já a memória NAND, assim como a memória NOR, funciona em alta
velocidade. Além disso faz acesso sequencial às células de memória em vez de acessá-las de
maneira individual.
3 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
3.1 História
Em novembro de 1971, foi anunciado para o
mundo a invenção do primeiro processador da história,
o Intel 4004. Os responsáveis por sua criação foram
Federico Faggin, Ted Hoff e Stan Mazor, todos
engenheiros Intel, que foi companhia responsável pela 9
desenvolvimento do processador Intel 4004.
O processador Intel 4004 supria todas as necessidades de um computador através de
um pequeno chip. Diante disso, a discussão de como poderíamos diminuir o “tamanho” de
nosso computadores surgiu. O desenvolvimento desse processador contribuiu, principalmente,
paras as áreas tecnológicas relacionadas à inteligência artificial, como no desenvolvimento de
micro controladores. O chip contava com cerca de 2300 transistores em uma área de 3 x 4
milímetros, CPU de 4 bits, registro de comando, decodificador, controle de decodificação e o
controle de monitoramento de comandos de máquina e registro de intervalo.
3.1.1 Primeira geração de processadores
Em 1978, foi criado o processador Intel 8086 que correspondia à um processador de
16 bits de conexão de informação, sendo que esse não foi o primeiro processador utilizado por
PCs.
Em 1979, foi criado o processador Inter 8088, que era um processador de 16 bits,
sendo que se comunicava através de uma comunicação de 8 bits,. Além disso, tinha cerca da 1
MB de RAM.
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Em 1981, foram lançados os processadores NEC V20 E V30, que, embora utilizassem
a mesma tecnologia, supostamente eram cerca da 30% mais rápidos que o 8086 e o 8088.
3.1.2 Segunda geração de processadores
Intel 80186
Foi um chip consideravelmente popular, e teve versões em CHMOS ou HMOS, 8 ou
16 bits.
O CHMOS roda o dobro da velocidade do clock do
HMOS. Em 1990, a Intel lançou a versão
melhorada 80186, onde constava-se 1 micron e
rodavam-se 25 Mfz em 3 volts.
Intel 80286
Criado e 1872, esse processador de 16 bits tinha a capacidade de 16 MG de RAM. Esse
processador é capaz é capaz de trabalhar com memória virtual e é considerado o primeiro
processador “real”. Isso deve ao fato deste processador conseguir suportar a execução de
vários programas simultaneamente.
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3.1.3 Terceira geração de processadores
Intel 386
Em 1888, foi criado o processador Intel 386 que é o primeiro chip de 32 bits para Pc's.
Ele tem a capacidade de se comunicar com 4 GB de
memória real e com 64 TB de memória virtual. Poderia
utilizar um cachê de 16 bits, além de por ser usado como
co processador matemático, chamado de 80387. Sua
versão reduzida, o chip 386SX, é o mais barato para se
produzir. Seu processamento chegava de 12.5 Mgz até
33MHz, além de que o 386 era compatível com o código
binário de seus antecessores, como o 186.
3.1.4 Quarta geração
Intel 486 (1991)
A velocidade estava bem superior aos anteriores e uma curiosidade sobre o Intel 486 é
que ele rodava a 120MHz e ainda é usado hoje em dia.
A família 486 teve como seu primeiro membro o 486sx, que era um processador muito
potente e considerado “avançado” para o seu tempo pois veio com enumeras inovações.
Logo depois foram lançados os DX2s e o DX4s, que apesar de não fazerem tantas
coisas simultaneamente, porém, conseguiam processá-las rapidamente, também introduziram
o conceito de RISC (Reduced Instruction Set Chips).
3.1.5 Quinta geração
12
Família Pentium(1993)
O processador tinha 3.3 milhões de transistores e executava 100 milhões de instruções
por secundo, ela incluía diversas velocidades de clock, além de ser compatível com os
sistemas operacionais antigos.
O processador tem capacidade de executar duas instruções por ciclo de clock, também
possuindo a habilidade de trabalhar em equipe com outro
Pentium, pelo seu alto aquecimento, o uso de coolers era
necessário, mas logo depois a intel lançou algumas versões
de 3.3 volts em vez de 5, diminuindo o aquecimento.
Recentemente foi lançado o Pentium 4 e ele tem 42
milhões de transistores, velocidade de clock de 1.5GHz e
1700 MIPS.
3.1.6 Sexta geração
Processadores atuais
Atualmente os processadores são divididos em dois tipos (produzidos por duas
empresas diferentes), o Pentium 4 produzido pela Intel, citado na quinta temporada, e o
Athlon XP fabricado pela AMD.
Sobre o Athlon, ele tem como uma de suas
principais vantagens o baixo custo e seu alto
desempenho, e sua desvantagem é o alto
aquecimento, em relação ao Pentium 4, sua
velocidade é mais elevada (pouca diferença),
entretanto, com um custo bem maior, dentre suas
desvantagens está o alto consumo de energia.
4 CPU
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A CPU(Central Processing Unit) tem a finalidade de interpretar e executar as entradas
e operações de um computador além de definir qual será a sua saída, tendo seu funcionamento
assemelhado a um cérebro em relação ao corpo humano, pois ele funciona como uma
consciência para o computador para executar as instruções que são dadas. Ela foi implantada
pela primeira vez na década de 60 e teve seu estilo de implementação alterado com o tempo
porém seu estilo de funcionamento básico preservado.
No começo da produção de “CPUs”, elas funcionavam de maneira muito específica,
sendo personalizadas para cada uso, tornando sua implementação muito cara, para solucionar
esse problema foram incentivadas a produção de processadores em massa que podem ser
utilizados tanto em um, quanto em diversos dispositivos, essa produção em massa realmente
“explodiu” com o crescimento acelerado do uso de circuitos integrados.
Com o uso dos circuitos integrados, resultou em processadores mais complexos e
menores, e a popularização de seu uso, os processadores deixaram de ser exclusivos dos
computadores e começaram a se espalhar, estando hoje presentes em celulares, brinquedos,
automóveis entre outros, em casos de produtos que não exigem um uso tão pesado ou um
processador tão potente, ele é implantado em forma de um único chip feito de silício, nos
casos mais potentes ele pode se apresentar como mais placas de circuitos impressos.
O circuito é comumente dividido por autores em:
- Unidade Lógica e Aritmética(ULA): que como seu nome já indica, ela é responsável
pela execução de operações lógicas e aritméticas.
- Unidade de controle: Decodifica instruções e controla os pontos de execução e
desvio.
- Registradores: Armazena dados para o processamento.
Alguns autores incluem na categoria de registradores a memória cache:
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4.1 Transistores discretos e em circuitos integrados.
Durante o passar do anos as CPUs estão cada dia mais complexas devido o avanço
muito rápido da tecnologia e dos seus periféricos. Mas primeiramente vamos tratar sobre o
que seria um os famosos transistores.
4.1.1 Transistores
São nada mais nada menos que componentes elétricos usados principalmente em
amplificadores, interruptores entre outras funções, atualmente estão encorporados em todos os
circuitos elétricos. Esse componente já vem passando por diversas alterações durante os anos
deis do seu princípio criado por válvulas até hoje onde seu tamanho pode varias a de uma
cabeça de um dedo humano adulto.
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(Exemplos de válvulas a baixo).
Com o passar dos anos tivemos a evolução dos mesmo e o aparecimento do placas de
circuitos onde elas tinham suas funções incorporadas em uma só placa tendo assim um
sistema mais complexo e durador.
(Segue foro a baixo de uma placa de circuito impresso flexível).
Seguindo esse exemplo já podemos ver a discrepância existente no tamanho existente
de um a válvula para uma placa de circuito impresso.
A área de tecnologia está sempre em evolução e com ela tivemos a evolução de vários
componentes, com essas inovações tivemos o aparecimento do “circuito integrado” onde essa
inovação fez diminuir novamente o tamanho dos transmissores e aumentar a sua potência e
também tivemos a sua popularização onde seu uso começou a ser mais comum nos diversos
componentes podemos hoje afirmar que os circuitos integrados apareceram para revolucionar
16
o mundo da eletrônica eles são circuito miniaturizado que foram construídos sobre
dispositivos semicondutores.
O modo no qual o circuito miniaturizado foi construído e seus
componentes agrupados permitiram a que possuísse a
equivalência de milhares de eletrônicos em sua constituição
interna.
4.1.2 Chip Eletrônico
Atualmente a base de quase todos os circuitos é composta por chips, essa foi a grande
parte da evolução da eletrônica, onde eles poderia desempenhar diversas funções. Eles são
extremamente pequenos comparados a quaisquer tecnologia antes visto, com chips contendo
até 1 cm quadrado e sua potência nunca imagina por uma pesquisadores de 30 ou 20 anos
atrás hoje eles têm embutidos milhões de transistores por onde se movimentam sem parar
sinais. Eles atualmente se encontram presentes em tudo que se possa imaginar como carros,
aviões, maquinas domesticas, armas e etc.
4.1.3 Microprocessadores
É responsável pelas funções do computador e suas comadas de decisão utilizando
cálculos precisos e não é à toa que dizemos que essa parte é o cérebro do computador o
tornando inteligente.
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5 TIPOS DE PROCESSADORES
Os processadores se diferenciam por muitas características, como:
Single-core ou Multi-core:
Isso é relativo ao número de núcleos de processamento que o processador possui,
podendo ser de um (single-core) até 8 (multi-core), isso interfere no número de tarefas que ele
pode processar simultaneamente.
Tipo de arquitetura (32 ou 64 bits):
Reflete na quantidade de informação que o processador pode processar, os que
possuem arquitetura em 64 bits processam blocos maiores de dados comparado ao 32 bits,
além de poder utilizar mais de 3gb de RAM.
Compatibilidade com overclock:
Isso aumenta a velocidade nominal do processador, dando um desempenho extra ao
usuário. Esse tipo de processador é identificado por “Unlocked” ou “black edition” em
relação a Intel, porém, com a alta exigência de processamento pelos chips, resultam no
desgaste acelerados dos componentes, forçando o usuário a implementar um sistema de
resfriamento mais potente.
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6 SISTEMAS OPERACIONAIS
6.1 Sistema Operacional
O sistema operacional (SO), é um programa, ou conjunto de programas que tem como
função gerenciar o hardware de um sistema, ou seja controla qual programa recebe a atenção
do processador, faz alocação de memória, cria sistemas de arquivos, entre outras coisas. O SO
é o primeiro programa a ser excutado, quando um sistema é ligado, e só para de executar
quando o sistema é desligado. Em uma visão geral e resumida, pode ser definido por ser um
intermediário entre o usuário e o sistema, criando uma interface que ajuda o usuário a
controlar a máquina.
6.2 História
O SO, surgiu da necessidade do homem trabalhar com a informação de uma forma
mais prática e rápida. No começo os computadores eram muito grandes, ocupavam salas
inteiras, e não eram controlados por programas, como hoje em dia, e sim por fios, chaves e
luzes de aviso. No período de 1955 à 1965 foi dado um grande passo pra criação dos SOs,
quando Jean-Marie Jacquard criou um sistema em lote (batch systems), que permitia o
melhor uso dos computadores. O sistema era baseado em guardar informações por meio da
perfuração de cartões, que quando fosse executado novamente seria carregado por um
operador e um compilador, que trabalhavam em uma linguagem de controle chamada JLC
(Job Control Language). No iníco da computação, cada computador tinha seu próprio SO,
que trabalhava em uma linguagem exclusiva, isso fazia com que o SO, tivesse um número
limitado de usuários. Logo depois os laboratórios Bell e a Gerenal Eletric desenvolveram um
sistema, o Multics, que era baseado em na linguagem B, a finalidade era que ele pudesse ser
ultilizado por centenas de pessoas, o que foi um fracasso, pois não vendeu quase nada. Depois
disso Dennis Ritchie que também era da empresa Bell, criou a linguagem C, baseado na
linguagem B, e o Multics, foi reescrito na linguagem C e passou a ser chamado de Unix.
Foram desenvolvidos alguns sistemas operaionais, a partir do Unix, foram os mais famosos
System V e derivados (HP-UX, AIX); família BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, etc.), o
Linux e até o Mac (que deriva do Mach e FreeBSD). Na década de 1960, começou a surgir os
computadores pessoais, o que chamou a necessidade de criar um SO padrão, que fosse de fácil
19
ultilização, daí surgia a Microsoft, que começou a vender o DOS, que vendeu muitas cópias.
Logo depois foi desenvolvido o famoso Linux, por Linus Torvalds, que até hoje é um dos Sos
mais usados em computadores pessoais.
6.3 Sistemas Operacionais e seu funcionamento
Os sistemas computacional moderno contém um ou mais processadores, memória
principal, discos, impressoras, teclado, mouse, monitor, interfaces de rede e
outros dispositivos de entrada e saída. Enfim, é um sistema complexo.
Logo o sistema computacional tão complexo assim necessita de um Sistema
Operacional tão moderno quanto sua complexidade, tendo assim como conceito de Sistemas
Operacionais Modernos fundamental, no qual é a distinção entre o programa e a atividade de
executá-lo. O programa é apenas um conjunto estático de diretrizes e sua execução é uma
atividade dinâmica.
Há diferenças que podemos observar entre um sistema operacional e aplicações
convencionais é a forma com que suas rotinas são processadas em função do tempo. Um
sistema operacional não é executado de forma estruturada. Suas rotinas são executadas
concorrentemente em função de eventos assíncronos. Em outras palavras, eventos que podem
ocorrer a qualquer momento.
Um sistema Operacional possui as seguintes funções:
6.3.1 Gerenciamento de processos:
Um processo é um programa em execução incluindo os valores armazenados nos
registradores e o valor das variáveis. As máquinas atuais utilizam o Conceito de
pseudoparalelismo – paralelismo aparente – forma de chavear o processador em diferentes
processos (programas) criando a alusão de simultaneidade de execução. Para tal é necessário
o rápido chaveamento do processador entre diversos programas em execução, chamado de
Multiprogramação. Como o processador está sendo chaveado entre diversos processos pode-
se observar que a velocidade de execução não é constante, por isso a programação de
processos não pode ter restrições de tempo.
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6.3.2 Gerenciamento de memória:
Memória é um recurso importante que deve ser cuidadosamente gerenciado. Enquanto a
capacidade de armazenamento dos computadores vem crescendo continuamente, a
complexidade do software cresce talvez à taxas maiores. A parte do sistema operacional que
gerencia a memória é chamada de gerenciador de memória. Dentre outras tarefas, o
gerenciador de memória monitora quais partes da memória estão em uso e quais estão
disponíveis; aloca e libera memória para os processos; e gerencia a permuta de processos
entre memória principal e secundária (quando a memória principal não é capaz de abrigar
todos os processos). Há também a memória virtual na qual é uma técnica segura na qual usa a
memória secundária como um cache para armazenamento secundário. Há duas funções
principais: permitir o compartilhamento seguro e eficiente da memória entre vários programas
e remover os transtornos de programação de uma quantidade pequena e limitada na memória
principal.
6.3.3 Sistema de Arquivos
Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas que permite o sistema
operacional controlar o acesso a um dispositivo de armazenamento como disco rígido, pen
drive, cd-room, etc. Diferentes sistemas operacionais podem usar diferentes sistemas de
arquivos.
6.3.4 Entrada e saída de dados:
Entrada é a inserção de dados por meio de algum código ou programa, para algum
outro programa ou hardware, bem como a sua saída (obtenção de dados) ou retorno de dados,
como resultado de alguma operação de algum programa, consequentemente resultado de
alguma entrada. Exemplos de entradas são: pen-drive, Webcam, mouse, teclado, disco-rígido,
microfone, Scanner, Joystick, outros e acessórios de jogos. E exemplos de saída são: monitor,
caixa de som, impressora e outros.
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6.4 Atuais Sistemas Operacionais
Atualmente no mercado da informática há muitos sistemas operacionais, tanto para
computadores quanto para smartphones, os mais usados são Windows, Mac OS, Linux - como
o Ubuntu e o Fedora – e Android.
6.4.1 Windows
O sistema Windows, em todas as suas versões é o mais popular de todos os sistemas.
A partir de sua criação usuários comuns puderam usar os computadores com maior facilidade
porque ele já possui praticamente todas as configurações necessárias à um sistema
operacional e por possuir programas muito usuais de forma simples.
Atualmente, a Microsoft empresa desenvolvedora do Windows lançou sua última
versão: Windows 10, com download gratuito, para quem tem as versões anteriores (7 e 8.1).
6.4.2 Mac OS
O Macintosh Operating System (Mac OS) é a denominação de um sistema
operacional padrão dos computadores Macintosh produzidos pela Apple Inc.
6.4.3 Linux
Linux é o núcleo do sistema operacional, programa responsável pelo funcionamento
do computador, que faz a comunicação entre hardware (impressora, monitor, mouse, teclado)
e software (aplicativos em geral). O conjunto do kernel e demais programas responsáveis por
interagir com este é o que denominamos sistema operacional. O kernel é o coração do
sistema.
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7 REFERÊNCIAS
http://www.tecmundo.com.br/memoria
http://www.tecmundo.com.br/processadores
http://www.din.uem.br/museu/hist_processo.htm
http://www.techtudo.com.br/softwares/sistemas-operacionais/todos.html
http://www.dsc.ufcg.edu.br/~pet/jornal/abril2012/materias/historia_da_computacao.html
http://www.vivaolinux.com.br/linux/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_sistemas_operativos
http://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/academic-files/macos.html
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