Notas de aula 6 - Computação UFCG
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DSC/CCT/UFCG Introdução à Informática Software Básico Prof.: José Eustáquio Rangel de Queiroz [email protected] [email protected] Carga Horária: 60 horas O Software do Sistema DSC/CCT/UFCG Software Séries de instruções codificadas em linguagem computacional destinadas a informar o computador como desenvolver tarefas [email protected] Categorias Software Básico Software Aplicativo (ou de Aplicação) 2 O Software do Sistema DSC/CCT/UFCG Software do Sistema Programas que controlam as operações do computador e seus dispositivos Interface entre o usuário, o software aplicativo e o hardware SOFTWARE APLICATIVO SOFTWARE DO SISTEMA [email protected] Tipos Sistemas Operacionais Programas Utilitários 3 Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG [email protected] Sistema Operacional Conjunto de programas contendo instruções que coordenam todas as atividades entre recursos computacionais Requisito para o funcionamento de um computador Ponto de partida para um aprendizado voltado para o domínio de qualquer computador Necessidade de um tipo específico ou de uma família específica de processadores (e.g. MS-Windows XP requer processadores Intel) 4 Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG [email protected] Sistema Operacional Programas aplicativos devem ser desenvolvidos para serem executados em máquinas com sistemas operacionais específicos (e.g. um aplicativo para Mac requer o Mac OS) Versão computadorizada de um guarda de trânsito posicionado entre o hardware do computador, os programas aplicativos e o usuário 5 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Programação de Tarefas Interfaceamento com o Usuário Gestão da Memória Configuração de Dispositivos Inicialização do Computador [email protected] Controle da Rede Monitoração do Desempenho Gestão de Programas 6 Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Funções do Sistema Operacional [email protected] Inicialização do Computador Gestão de Programas Gestão da Memória Programação de Tarefas Configuração de Dispositivos Acesso à Web Segurança do Sistema Controle da Rede Monitoração do Desempenho Interfaceamento com o Usuário 7 Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG [email protected] Localização Residente no disco rígido do computador (maioria dos casos) Possibilidade de armazenamento em um chip ROM (handhelds) Computadores de diferentes portes possuem tipicamente diferentes sistemas operacionais Tipos similares de computadores podem possuir sistemas operacionais diferentes Diversos sistemas compatíveis entre si operacionais não são 8 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Booting [email protected] Processo de inicialização ou reinicialização de um computador 9 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Kernel [email protected] Residente na memória Núcleo de um SO Gestão de dispositivos memória e Manutenção dos relógios do computador Inicialização de aplicativos Compartilhamento de recursos computacionais (programas, dispositivos, dados, informação) A cada inicialização do computador, o kernel e outras instruções de uso freqüente do SO são carregadas Permanece na memória enquanto o computador estiver executando O kernel memória é residente na Não Residente na memória Instruções permanecem no disco rígido até que sejam necessárias Outras partes do SO são não residentes 10 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 1 processador [email protected] BIOS A fonte de alimentação fornece energia elétrica para as diferentes partes do sistema 11 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 2 O processador procura o BIOS [email protected] BIOS Basic Input/Output System Firmware que contém as instruções de inicialização do computador BIOS processador 12 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 3 A BIOS realiza o POST drive de CD-ROM processador conectores [email protected] Teste mediante o qual são verificados componentes tais como mouse, teclado, conectores e placas de expansão BIOS POST Power-On Self Test placas de expansão teclado 13 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 4 drive de CD-ROM processador conectores Chip CMOS [email protected] Complementary Semiconductor Metal Oxyde Armazena informações de configuração do computador e também detecta novos dispositivos conectados chip CMOS BIOS Os resultados do POST são comparados com os dados armazenados no chip CMOS placas de expansão 14 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 5 [email protected] Arquivos do sistema processador chip CMOS disco rígido conectores BIOS O BIOS procura os arquivos do sistema no drive A (disco flexível) e, em seguida, no drive C (disco rígido) drive de CD-ROM placas de expansão Arquivos específicos do sistema operacional, carregados durante a inicialização 15 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 6 [email protected] processador chip CMOS disco rígido conectores BIOS O programa de boot carrega na RAM o kernel do SO (armazenado no HD), o qual assume, a partir de então, o controle do computador drive de CD-ROM módulos de memória RAM placas de expansão 16 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Inicialização de um sistema computacional Passo 7 O SO carrega informações de configuração, exibe a área de trabalho (desktop) na tela e executa programas na pasta Iniciar (StartUp) [email protected] Pasta Iniciar (StartUp) Contêiner de uma lista de programas que são automaticamente iniciados quando o computador é inicializado Step 7 17 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Interfaceamento com o Usuário [email protected] Controle do modo de entrada de dados e do modo de apresentação das informações na tela do monitor Interface orientada a caractere Interface gráfica (GUI ou WIMP) 18 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Ambiente Multi-Tarefas Usuário trabalha ao mesmo tempo com duas ou mais aplicações residentes na memória [email protected] Aplicação em foreground Aplicações em background (listadas na barra de ferramentas) 19 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Outras características de gestão de programas Multi-usuário Multi-processamento SO permite a execução simultânea de programas por dois ou mais usuários SO pode suportar a execução simultânea de programas por dois ou mais processadores [email protected] Computador Tolerante a Falhas Continua a operar mesmo se um ou ou mais de seus componentes falhar (duplicação de componentes, tais como processadores, memórias e drives de disco) 20 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Gestão da Memória Virtual O SO aloca uma [email protected] porção de um meio de armazenamento (usualmente o disco rígido) para atuar como RAM adicional Disco (memória virtual) RAM (memória física) 21 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Gestão da Memória Virtual Passo 1 [email protected] O SO transfere os dados e as instruções de programas menos usados recentemente para o disco rígido, uma vez que a memória é necessária para outros propósitos swap out de página Disco (memória virtual) RAM (memória física) 22 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Gestão da Memória Virtual Passo 2 swap out de página [email protected] O SO transfere os dados e as instruções de programas do disco rígido para a memória quando necessários Disco (memória virtual) RAM (memória física) swap in de página 23 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Gestão da Memória Virtual - Síntese Página copiada do disco para a memória (swap in) Dados ou instruções de programa utilizados mais recentemente Disco rígido [email protected] Gerenciamento da memória virtual Arquivo de swap Memória Dados ou instruções de programa utilizados menos recentemente Página copiada da memória para o disco (swap out) 24 Funções dos Sistemas Operacionais DSC/CCT/UFCG Driver de Dispositivo Programa que possibilita a comunicação do SO com um dispositivo de E/S Cada dispositivo requer um driver próprio [email protected] driver de dispositivo 25
