Introdução a Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais

Os Sistemas Operacionais nada mais nada menos são Gerenciador de Recursos na qual favorece uma interface amigável nos qual nos permite trabalhar sem ter contato direto com o Hardware. Em ambientes gráficos podemos chamar também de Facilitador, que é a comunicação do usuário com a máquina deixando tudo mais prático e rápido.

Podemos dividir o computador em 3 partes distintas…

Hardware= A parte física do Computador onde se encontra os periféricos, peças, entre outros.

Software= A parte lógica no qual o usuário interage e a partir dele a máquina é operada.

Peopleware= É o usuário no qual opera a máquina, pois sem ele a máquina não é capaz de se auto operar.

Na classe de Software podemos encontrar Aplicativos, Aplicações, Básicos.

• Aplicativos

São ferramentas básicas onde podemos mudar a sua lógica como o Editor de Texto Word. No qual podemos primeiro escrever o texto e depois alterar a sua formatação, ou escrever o texto e ir formatando o mesmo.

• Aplicações

São softwares que não podemos mudar a sua lógica. São programas específicos para executar alguma função no sistema como os antivírus por exemplo no qual não podemos mudar a sua lógica apenas algumas propriedades do Software.

• Básicos

Os Básicos são aqueles que exercem a sua função básica para não deixar você entrar em contato direto com o Hardware, um grande exemplo disso é o S.O (sistema Operacional), que nos permite gerenciar todos os recursos do computador, outro exemplos são os interpretadores e os compiladores que nos quais nos permitem usar uma linguagem de programação amigável que depois é compilada(é convertida para linguagem de máquina “01” Binário), para nós não termos que usar uma linguagem de baixo nível como Fortran e Assembly que são linguagens de baixo nível.

Visão do Sistema Operacional

• Visão do usuário

Na nossa visão do usuário nós temos o que chamamos de Interface de Comunicação onde temos também a Visão Top-Down na qual nós usuários temos uma visão diferente do Hardware, imaginam nós operando o sistema e lendo um monte de valores binários como 000101100 ? Seria muito complicado.

• Visão de Máquina

Na visão de máquina nós temos o que é chamado de Gerente de Recursos no qual temos uma visão chamada Bottom-Up no qual é um gerenciador de recursos e promove acesso controlado a memória, processador e dispositivos de entrada e de saída.

Indo um pouco mais profundo

No nosso Hardware temos uma peça chamada processador. Nele são executados os cálculos aritméticos e onde as informações são processadas, ele é divido em setores como ULA (Unidade Lógica Aritimética ) onde é feito as instruções lógicas dos programas e cálculos matemáticos, a UC (Unidade de Controle) que é encarregada de controlar as ações do computador em cima de outros dispositivos, e os Registradores que são pequenas memórias voláteis que nos permite armazenar valores que são usados no processamento de cada instrução.

• Modo Usuário

Em modo usuário não temos contato com o Hardware diretamente. Devido a esse isolamento qualquer tipo de crash (Quando um certo sistema trava, ou para o funcionamento) é recuperável.

• Modo Kernel

Já no modo Kernel é onde ele se comunica diretamente com o Hardware, logo devido a isso o usuário não é permitido alterar nada para evitar problemas. Como ele se comunica diretamente com o Hardware qualquer tipo de crash pode ser desastroso.

Tipos de Sistemas Operacionais

Existem vários tipos de sistemas operacionais hoje em dia, a evolução dos mesmos tem sido muito influenciado devido a necessidade de realizar mais de uma operação ao mesmo tempo e de ter mais velocidade no processamento para aumentar a produção.

• Sistemas Monotarefas

Nos sistemas monotarefas a sua principal definição é que ele gerencia apenas uma tarefa por vez ou seja se estamos editando um texto no editor de texto podemos apenas fazer aquilo não se pode fazer gerenciar outra tarefa enquanto não terminar a primeira. Ele já é um sistema em que todos os recursos do Hardware estão disponíveis para uso, porém devido a ociosidade da máquina o custo era Alto, Tempo de ociosidade Alta, e a produtividade muito baixa. Exemplo disso é o DOS.

• Sistemas multitarefas

O próprio nome já diz, são sistemas que nos permite dividir o processador para gerenciar mais de uma tarefa “ao mesmo tempo” claro que coloquei ao mesmo tempo entre parênteses pois não é bem assim, digamos que o programa que estamos executando fica ocioso no processador enquanto o processador processa outros dados, mais isso ocorre em um tempo tão curso que o usuário não percebe. Podemos destacar também o compartilhamento de recursos, a melhoria no desempenho da máquina, e o sistemas são muito mais complexos podemos falar que do DOS que o sistema tinha alguns Kb apenas hoje os sistemas multitarefas tem alguns mb ou gbs. Exemplo: Windows, Linux, Mac OS.

• Sistemas multiprocessados

No sistemas multiprocessados eles são sistemas com mais de um processador, geralmente são usados para fins científicos pois o preço são bem caros, podemos destacar neles o processamento paralelo e são naturalmente multiprogramáveis e bem complexos.

Estrutura do Sistema Operacional

O sistema Operacional é um conjunto de rotinas (procedimentos) que nos oferecem serviços e facilita a manipulação do Hardware. O sistema Operacional funciona como se fosse um manipulador do hardware no qual faz System Calls (chamadas de sistemas) para executar alguma tarefa. Tem toda uma hierarquia de como o usuário se interage com o Hardware. Exemplo: Abrimos o Windows Media Player e colocamos para tocar uma música, todo mundo sabe fazer isso mais não sabe como isso ocorre.

O Windows Media Player se comunica com o Sistema Operacional avisando que vai ser necessário usar o Driver de Som para tocar o áudio, o sistema operacional envia um system call para o hardware dizendo que é necessário usar o dispositivo de saída de áudio para que a música seje reproduzida. É claro que o processador tem que processar isso e armazenar na memória a tarefa que vai ser executava, mais aqui vamos apenas resumir o ocorrido.

No processador nós temos 2 modos. Modo usuário e modo Kernel.