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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
História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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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História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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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História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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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História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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
História dos Sistemas Operacionais
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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História dos Sistemas Operacionais
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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