Sistema operacional

FUNDAMENTOS DA
INFORMÁTICA
Sistemas operacionais:
Software em segundo plano
OBJETIVOS DA AULA
 Descrever as funções de um sistema operacional;
 Explicar os fundamentos do sistema operacional de um computador;
 Descrever 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 tempo
compartilhado.
 Explicar os princípios do gerenciamento da memória; e
 Relacionar diversas funções normalmente executadas por programas utilitários.
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PARA DESCONTRAIR
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SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO
• Sistema operacional é um conjunto de programas que se encontra entre o software
aplicativo e o hardware;
• Ele é o software fundamental que controla o acesso a todos os recursos de hardware e
software.
• O sistema operacional é um programa muito especial, talvez o mais complexo e
importante 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 de
inicialização (bootstrapping) ou booting do sistema.
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SISTEMAS OPERACIONAIS: SOFTWARE OCULTO
• O sistema operacional tem três funções principais:
1. Manter os recursos do computador, como a unidade central de processamento, a memória, as
unidades de disco e impressoras;
2. Estabelecer uma interface com o usuário; e
3. Executar e oferecer recursos para softwares aplicativos.
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UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS
• 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 alguma instrução.
• É necessário dar alguma instrução, ou comando, ao sistema operacional.
• Para executar determinado programa do DOS, é necessário digitar um comando, um
nome que chama um programa específico do DOS.
• Você pode executar comandos do DOS dentro do Windows.
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UMA PASSADA DE OLHOS NO MS-DOS
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.
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MICROSOFT WINDOWS
• 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.
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MICROSOFT WINDOWS
• 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 vez
de 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.
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MICROSOFT WINDOWS - VERSÕES
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WINDOWS 98 E ME
Windows 98
Windows ME
• Recursos de navegação na Internet
• Suporte para multimídia
• Suporte para hardware de última geração
• Recursos de confiabilidade
• Suporte para unidades de disco de multigigabytes
• Suporte para rede doméstica
• Visualizador de TV e recursos de radiodifusão
• Assistentes
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WINDOWS NT
• 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 mesma aparência do
Windows 98 e executa a maioria dos softwares executados no Windows 98.
• Ele foi projetado para ter estabilidade, e, como é apropriado ao ambiente de rede,
conta com recursos de segurança muito mais sólidos.
• Raramente ele é usado em computadores pessoais que não estejam conectados em
rede.
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WINDOWS 2000
• 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 NT e
incorpora a facilidade de configuração e reconhecimento de hardware do Windows 98.
• O recurso mais notável do Windows 2000 é a sua capacidade de saber quem você é.
• Ele possui suporte para a estrutura de arquivos do Windows 98, recursos de Plug and
Play e um suporte bem melhor para laptops.
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WINDOWS XP
• O Windows XP reúne os sistemas operacionais da Microsoft para o consumidor e para
usuários corporativos em um único produto.
• Ele incorpora e estende os recursos do Windows ME orientados ao consumidor ao
ambiente 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.
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WINDOWS CE
• Windows CE (CE é a sigla de “consumer eletronics” ou eletrônicos de consumo) é um
sistema operacional modular baseado no Windows, projetado para o mercado de
sistemas embutidos (embedded systems) e dispositivos de Internet.
• O Windows CE é um subconjunto do Windows; ele é reduzido para funcionar com
menos 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 foram
desenvolvidos pela empresa.
• A versão mais atual do sistema operacional da Microsoft para dispositivos móveis é o
Windows 10 Mobile.
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MAC OS
• O sistema operacional Macintosh da Apple (Mac OS) foi introduzido juntamente com o
microcomputador Macintosh, em 1984.
• Sua primeira GUI foi um sucesso de vendas, e rapidamente ganhou reputação por ser
amigável.
• A GUI do Mac OS serviu de modelo para a maioria das interfaces gráficas
desenvolvidas a partir isso.
• OS X El Capitan é a última versão do sistema operacional da Apple para
computadores da família Mac.
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MAC OS
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UNIX
• 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 Laboratories
da AT&T para ser usado em seus computadores DEC.
• Em seu nível básico, o Unix é um sistema baseado em caracteres com uma interface de
linha de comando.
• Ele pode ser usado em praticamente todo tipo de computador, de microcomputadores a
mainframes, de qualquer fabricante.
• Nenhuma empresa controla o Unix, e diversas versões estão disponíveis.
• Ele é muito usado em servidores da Internet.
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UNIX
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LINUX
• Em 1991, Linus Torvalds, um estudante da Universidade de Helsinki, na Finlândia, criou
o kernel de um sistema operacional semelhante ao Unix, denominado Linux (pronunciase “Linn-uks”).
• Ele disponibilizou o código-fonte ao público, gratuitamente, sob um conceito conhecido
por software de código-fonte aberto.
• Os usuários podem baixar o Linux gratuitamente, fazer qualquer alteração que
desejarem 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.
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LINUX
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SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES
• Um sistema operacional de rede é projetado para possibilitar que os computadores de
uma rede compartilhem recursos como discos rígidos e impressoras.
• 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 os recursos
sejam percebidos como se tivessem sendo executados no computador do cliente.
• O papel desse sistema é fazer com que os serviços desejados pareçam locais ao
computador do cliente.
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SISTEMAS OPERACIONAIS PARA REDES
Exemplos de Sistemas Operacionais de Redes
 Windows NT Server
 Windows 2000 Server
 Windows 2003 Server
 Windows 2008 Server
 Netware (Novell)
 Unix
 Linux
 Solaris
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SISTEMAS OPERACIONAIS PARA COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
• O tempo de existência dos computadores de grande porte - mainframes – é quase
duas vezes maior do que o dos computadores pessoais.
• Eles podem ser usados por muitos usuários ao mesmo tempo. Isso apresenta alguns
problemas 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 os
programas de se misturarem mutuamente?
• Como funciona o armazenamento quando diversos programas obtêm dados do disco e
enviam dados processados para o disco simultaneamente?
• Por que a saída de impressora de diversos programas não fica toda emaranhada?
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ALOCAÇÃO DE RECURSOS
 Alocação de recursos é o processo de atribuição de recursos do computador a
determinados programas para que sejam usados.
 Esses mesmos recursos são removidos – ou seja, liberados – quando o programa que os
utiliza é finalizado. Em seguida, são realocados em outra parte.
 Como a maioria dos computadores tem uma única CPU, todos os programas devem
compartilhá-la. O processo de compartilhamento é controlado pelo sistema operacional.
 Duas abordagens ao compartilhamento da CPU são multiprogramação e tempo
compartilhado.
 Multiprocessamento se refere ao uso de um computador potente com várias CPUs para
que inúmeras instruções possam ser executadas simultaneamente, cada uma em um
processador distinto.
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MULTIPROGRAMAÇÃO
 Multiprogramação significa que dois ou mais programas são executados em um mesmo
intervalo de tempo, ou seja, concorrentemente, em um computador.
 Processamento concorrente significa que que dois ou mais programas usam a CPU no
mesmo intervalo de tempo – durante o mesmo minuto, por exemplo - , mas não exatamente
no mesmo instante.
 A multiprogramação é controlada por eventos.
 O sistema operacional implementa a multiprogramação por meio de um sistema de
interrupções.
 Uma interrupção é um sinal que faz com que o processamento normal de um programa
seja suspenso temporariamente.
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TEMPO COMPARTILHADO
 Um caso especial de multiprogramação, o tempo compartilhado, geralmente é controlado
pelo tempo, em vez de por eventos.
 Um procedimento comum é dar a cada usuário uma fatia de tempo – uma fração de
segundo – durante a qual o computador trabalha nas tarefas de um único usuário.
 Tempo de reposta é o tempo entre o pedido que você digitou e a reposta do computador.
 Aplicações de tempo compartilhado comuns são aquelas em que há muito usuários, em que
cada um tem uma série de ações breves e aleatórias.
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COMPARTILHANDO MEMÓRIA
 E se você tiver um programa muito grande para o qual talvez seja difícil encontrar espaço
na memória?
 O que aconteceria se diversos programas concorressem ao espaço na memória?
 Essas perguntas estão relacionadas com o gerenciamento da memória, que é o processo
de alocação de memória para os programas e de mantê-los separados um do outro na
memória.
 Os computadores de grande porte de uso geral frequentemente dividem a memória em
áreas de primeiro plano e segundo plano.
 As listas dos programas em espera são mantidas em filas apropriadas à respectiva classe
de tarefa.
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COMPARTILHANDO MEMÓRIA
 Inúmeros computadores gerenciam a memória por meio de uma tecnologia denominada
armazenamento virtual (também chamada de memória virtual).
 O armazenamento virtual significa que os programas em execução no momento estão
armazenados em disco e trechos desses programas são enviados à memória quando há
necessidade.
 O armazenamento virtual pode ser implementado de variadas maneiras.
 Paginar é o processo de dividir um programa em partes de igual tamanho, denominadas
páginas (pages) e armazená-las em espaços de memória de igual tamanho denominados
page frames.
 O processo de evitar que um programa interfira em outro é chamado de proteção da
memória.
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ALOCAÇÃO DE RECURSOS
Compartilhando recursos de armazenamento
 O sistema operacional controlar que arquivo está em que lugar e responde a comandos
para manipular arquivos.
Compartilhando recursos de impressão
 O sistema operacional resolve o problema de vários programas tentarem imprimir um
documento ao mesmo tempo em uma única impressora usando o processo de spooling.
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PROGRAMAS UTILITÁRIOS
 Os programas utilitários executam muitas tarefas secundárias, como cópias de segurança
e recuperação de arquivos, compactação de arquivos e de todo o disco rígido, localização
de arquivos e detecção de vírus de computador.
 O utilitário gerenciador de arquivos permite que os arquivos sejam armazenados em uma
estrutura de diretório hierárquica, organizada de uma maneira que faça sentido para o
usuário.
 Um diretório é uma área identificada do armazenamento que pode conter arquivos e
outros diretórios. O termo pasta é usado pelo Windows no lugar de diretório.
 Por meio dos utilitários de backup e restauração é possível fazer cópias de segurança de
todo o disco rígido ou de diretórios específicos.
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PROGRAMAS UTILITÁRIOS
 O utilitário de compactação de arquivos reduz a quantidade de espaço necessário a um
arquivo.
 O desfragmentador de disco reorganiza os arquivo no disco para que todos os arquivos
sejam armazenados em locais contíguos.
 Os drivers de dispositivo aceita comandos-padrão do sistema operacional e os converte
no formato apropriado ao dispositivo ao qual oferece suporte.
 Esta aula examinou o software usado para controlar o hardware e possibilitar que você e
os programas aplicativos interajam com o computador.
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PÁGINAS NA INTERNET
o Internet Archive
https://archive.org/
o Emulador de Sistemas Operacionais
http://copy.sh/v86/
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VÍDEOS NA INTERNET
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
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QUESTÕES DE RACIOCÍNIO CRÍTICO
1. Como a utilização de computadores seria afetada se não houvesse GUIs e se todos os
sistemas operacionais usassem uma interface baseada em comandos?
2. Embora o Mac OS seja em geral considerado mais fácil de usar do que o Microsoft
Windows, o Windows domina o mercado. O que você acha disso e o que a Apple
poderia fazer para aumentar sua participação de mercado?
3. Um recurso da maioria das versões do Windows é a possibilidade de acessar o site da
Microsoft e localizar e baixar atualizações. Você pode configurar seu sistema para fazer
isso automaticamente, sem o avisar, ou pode exigir que ele peça permissão primeiro. Na
sua opinião, que vantagens e desvantagens existem em cada método?
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QUESTÕES DE RACIOCÍNIO CRÍTICO
4. Qual tipo de sistema operacional você usa ou espera usar em sua vida profissional: um
sistema operacional de computador pessoal? Um sistema operacional de grande porte?
Um sistema operacional de rede? Todos eles? Essa escolha dependerá do tipo de
trabalho que você executará?
5. Embora o sistema operacional Linux seja oferecido gratuitamente, e em geral seja
considerado um software bem desenvolvido e eficiente, muitas empresas relutam em
aceitá-lo. Por quê? O que você acha que deveria acontecer para que mais empresas se
disponham a instalar o Linux em seus computadores?
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Prentice
Hall Brasil, 2004. 368 p.
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