Soi2011 partei

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Roteiro• 1 Introdução

• 1.1 O que é um Sistema Operacional ?• 1.2 Motivações

• 2 Breve História • 2.1 Décadas de 1940s e 1950s • 2.2 Década de 1960• 2.3 Década de 1970• 2.4 Década de 1980• 2.5 Década de 1990• 2.6 2000 e além

• Questões

Objetivos da Parte I

• Entender o que é um Sistema Operacional

• Conhecer um pouco da história dos S.O.s

1.1 Introdução

• Crescimento da computação sem precedentesnas últimas décadas

• Estações de trabalho (workstations) executambilhões de instruções por segundo (BIPS)

• Supercomputadores podem executar acima de1 trilhão de instruções por segundo

• Hoje, os computadores são utilizados em quasetodos os aspectos da vida

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Introdução

O que é um Sistema Operacional ?• Definição inicial

O Software que controla o Hardware

• Evolução dos sistemas baseados em computadores requer uma definição mais completa

• Programas - Softwareselo entre homem (elemento abstrato)

e máquina (código binário)

• Aplicativos: resolvem problemas para o usuário

• Sistemas: manipulam a operação do computador

Introdução

O que é um Sistema Operacional ?• É um programa que gerencia software E hardware para produzir o

resultado desejado

Sistemas Operacionais são basicamente

• Gerenciadores de Recursos• Processadores, Memória e Periféricos (E/S, comunicação, ...)• Cada programa tem um tempo com o recurso• Cada programa tem um espaço no recurso

• Provedor de Abstrações ou Extensão de Máquina• Mecanismos de Gerenciamento de Processos• Interpretar e traduzir as instruções das Aplicações• Oculta os detalhes complicados que têm quer ser executados

Hardware

Software

Introdução

Motivações para Estudar S.O.• Projetar e / ou modificar aplicações para S.O. específicos

• Especificar S.O. mais adequados para determinado Sistema ou Corporação

• Melhorar a interface com o Usuário

• Melhorar a interface com o Programador

• Melhorar a construção de software com as técnicas usadas nos S.O.

• Melhorar a relação custo / benefício do desenvolvimento

• Aumentar a eficiência global do sistema

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História dos Sistemas Operacionais

No início eram as trevas ... 40´s e 50´sComputadores são uma ciência experimental e exótica

• 1940´s• Primeiros computadores não possuíam Sistemas Operacionais• Usuário com acesso direto à máquina

• Instruções introduzidas manualmente(chaveamento de circuitos)

Computadores são caros !

Pessoas são baratas !

UNIVAC I ENIAC


No início eram as trevas ... 40´s e 50´s• 1950´s (1a Geração)

• Executa um trabalho por vez• Tecnologia para permitir transações suaves entre tarefas

• Processamento em Lotes (Batch)• Programas e Dados submetidos consecutivamente no sistema

• Era das válvulas e painéis de programação

FMS – Fortran Monitor System IBSYS – IBM Operating System


No início eram as trevas ... 40´s e 50´s• Antigo sistema em lote

• traz os cartões para o 1401• lê os cartões para a fita

• coloca a fita no 7094 que executa o processamento• coloca a fita no 1401 que imprime a saída

A.S. Tanenbaum

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Década de 60• 1960´s (2a Geração)

• Transistores e ainda Processamento em Lote• Salas especiais – pessoal altamente qualificado• Programador – Operador – Computador

• Aplicações Científicas OU Aplicações Comercias

• Processamento de múltiplastarefas (jobs) ao mesmo tempo• Multiprogramação

• Uma tarefa usa o processadorenquanto outra usa umperiférico

FMS – Fortran Monitor System MCP (1963) – Burroughs 5000


Década de 60• 1964 (3a Geração)

• IBM anuncia a família de computadores System/360• Permite aplicações científicas E comerciais

• Multiprogramação (/360)• Grau de multiprogramação indica quantos

jobs podem ser gerenciados ao mesmo tempo

• Técnica de spooling(simultaneous peripherical operation on line)• Tempo de Retorno foi reduzido para minutos ou segundos

(tempo entre a submissão de serviços e o retorno dos resultados)

/ 360 - IBM

Era dos CIs


Década de 60• Sistemas de Tempo Compartilhado (Timesharing)

• Desenvolvido para suportar diversos usuários interagindo simultaneamente

• Sistemas em Tempo Real (Real-time systems)• Resposta dentro de estreitos limites de tempo

• Memória Virtual • Melhorar os métodos e o tempo de desenvolvimento• Aloca mais endereços de memória do que realmente existem

CTSS (Compatible Time-Sharing System) – MIT

TSS (Time Sharing System) – IBM Multics (escrito em EPL)

MIT, GE e Bell labs

CP / CMS (Control program / Conversational Monitor System)

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Década de 70• Sistemas multimodo de Tempo Compartilhado

• Processamento em lote• Processamento em tempo compartilhado• Aplicações em tempo real• Computador Pessoal (PC - Personal Computing)

• Em estágios iniciais• Adotados nos primeiros desenvolvimentos de microprocessores

• TCP/IP• Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD)

• Padrão de Protocolo de Comunicação• Amplamente utilizado para fins militares e universitários

• Redes Locais (LANs) se tornam práticas e econômicas• Padrão Ethernet desenvolvido na PARC da Xerox

• Problemas de segurança• Volume de informação crescente em linhas de comunicação

Multics ( projetistas criam a linguagem C ) - UNIX, Linux e BSD


Década de 80• 1980s (4a Geração)

• Década dos PCs e Workstation• Computação Distribuída

• Interface Gráfica com o Usuário• Graphical User Interfaces (GUI)

• Palo Alto Research Center (PARC) da Xerox• Macintosh - Apple (1984)

• PCs se tornam fáceis de aprender e usar


Década de 80• 1980s (4a Geração)

• Transferência de Informação via rede se torna viável (prática e econômica)

• Disseminação do modelo Cliente / Servidor• Cliente são computadores que requisitam serviços;• Servidores são computadores que executam os serviços requisitados;

• Engenharia de Software evoluindo• Reutilização de Código • Alto grau de abstração nas Linguagens de Programação• Multitarefa

• múltiplas tarefas podem ser executadas independentemente

DOS – Microsoft( Intel 8088, 80286, 80386 e 80486)

UNIX

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Década de 90• Performance do Hardware cresce exponencialmente

• Redução do custo de processamento e armazenamento • Acelera-se o direcionamento para a computação distribuída

• Sistemas Operacionais que suportam tarefas em rede se tornam padrão• Aumento da produtividade e comunicação

• Microsoft Corporation se torna dominante• Sistema Operacional Windows

• Utiliza muitos dos conceitos usados nos primeiros Sistemas Operacionais Macintosh

• Usuários navegam facilmente por várias aplicações concorrentes

Windows 95

UNIX

Windows 95

UNIX


Década de 90• Tecnologia de “Objetos” se torna popular em computação

• Muitos aplicativos escritos com Linguagens de Programação OO• Sistemas Operacionais Orientados a Objetos• Conceitos como herança e interface

• Explorados para o desenvolvimento de SO modulares • Facilidade de manutenção e extensão

• Maioria dos softwares comerciais vendidos como código objeto• Código fonte não incluso• Escondem informação proprietária e técnicas de programação

• Software Livre (free) e Código Aberto (open-source) • Software open-source distribuído com o código fonte• Permite examinar e modificar o software

• Richard Stallman inicia o projeto GNU• Recria e estende ferramentas para o SO UNIX da AT&T• Discorda de pagar pela permissão de usar o software

LinuxLinux

Apache Web ServerApache Web Server


Década de 90• Inicativa Open Source (Open Source Initiative - OSI)

• Fundada para acrescer benefícios à programação open-source

• Facilita avanços no produto software • Permite a qualquer um testar, corrigir e melhorar o aplicativo

• Aumenta a chance de uma falha ser encontrada e corrigida• Crucial para erros de segurança que precisam ser corrigidos rápidamente

• Indivíduos e corporações podem modificar a fonte• Software personalizado para as necessidades de determinado ambiente

• Sistemas Operacionais se tornam incrivelmente Amigáveis• Capacidade GUI originada pela Apple amplamente usada ;

• Capacidade “Plug-and-play” construída em Sistemas Operacionais• Permite a adição e remoção dinâmica de componentes de hardware• Sem necessidade de re-configuração manual do Sistema Operacional

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2000 e além ...• Middleware

• Conecta duas aplicações separadas• Frequentemente entre máquinas incompatíveis sobre uma rede

• Particularmente importantes para serviços na Web• Simplifica comunicação entre múltiplas arquiteturas

• Serviços Web• Engloba conjunto de padrões relacionados• “Pedaços de Software” prontos para uso na Internet• Permite quaisquer duas aplicações se comunicarem e trocarem

dados

Parte I - Introdução aos Sistemas Operacionais

Questões• Sistemas Operacionais gerenciam apenas o hardware.

Esta afirmação é verdadeira ou falsa ? Explique.

• Qual o principal propósito do Sistema Operacional ?

• O que limitava o tamanho e a capacidade dos programas nadécada de 50 ?

• Qual aspecto dos computadores pessoais, popularizado pelo Macintosh da Apple, tornou-os especialmente fáceis de utilizare aprender ?

Parte I - Introdução aos Sistemas Operacionais

Questões• Quais são as principais diferenças entre os sistemas

operacionais para mainframes e PC´s?

• Enfatizamos a necessidade de que um sistema operacional faça uso eficaz do hardware de computação. Quando é apropriado que um sistema operacional abandone esse princípio e “desperdice” recursos? Por que esse sistema não é realmente desperdiçador?

• Qual (is) o(s) benefício(s) do desenvolvimento Open-Source ?

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Referência Bibliográfica• Sistemas Operacionais

• Deitel, Deitel e Choffnes; Ed. Pearson• www.prenhall.com/deitel_br

• Sistemas Operacionais, Conceitos e Aplicações• A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne; Ed. Campus• www.wiley.com/college/

silberschatz6e/0471417432/slides/slides.html• (existe versão em português)

• Sistemas Operacionais Modernos• Andrew Tanenbaum; Ed. Pearson• www.prenhall.com/tanenbaum_br

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