Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais Everson Scherrer Borges João Paulo de Brito Gonçalves

Tipos de Sistemas OperacionaiseTipos de Serviços dos Sistemas Operacionais

Tipos de Sistemas Operacionais • Os tipos de sistemas operacionais e sua evolução estão relacionados diretamente com a evolução do hardware e das aplicações por ele suportadas. • A evolução dos sistemas operacionais para computadores pessoais e estações de trabalho popularizou diversos conceitos e técnicas, antes só conhecidas em ambientes de grande porte.

Tipos de Sistemas Operacionais • Caracterização: • Compartilhamento de Memória e CPU; • Quantidade de Usuários;

Monoprogramáveis / Monotarefa • Os sistemas monotarefa, como também são conhecidos, se caracterizam por permitir que todos os recursos dos sistemas fiquem exclusivamente dedicados a uma única tarefa. • Aplicações com o controle total do sistema; • Implementação simples; • Não existe a preocupação com proteção; • Processador dedicado a um único programa; • Grande Tempo ocioso na espera por E/S; • Dedicação exclusiva de todos os dispositivos a um único programa; • Ociosidade dos dispositivos;

Multiprogramáveis / Multitarefa • Neste tipo de sistema, os recursos computacionais são compartilhados entre diversos usuários e aplicações, neste sistema enquanto um programa espera uma operação de leitura ou gravação em disco, outros programas podem estar sendo processados neste mesmo intervalo de tempo. Neste caso podemos observar o compartilhamento da memória e do processador.

Multiprogramáveis / Multitarefa • Benefícios: • Aumento da Produtividade; • Execução de tarefas “simultaneamente”; • Classificação: • Sistemas Monousuário: • Apenas um usuário utilizando o sistema; • Sistemas Multiusuário: • Vários usuários utilizando o sistema;

Multiprogramáveis / Multitarefa • Sistemas Batch –Em Lote: • Programas executados seqüencialmente; • Respostas lentas; • Sistemas de Tempo Compartilhado/On-line: • Timesharing – “Fatia de tempo” do processador alocada para cada sistema; • Interatividade; • Implementação complexa, com alta produtividade; • Sistemas de Tempo Real/Real Time: • Respostas no Tempo Certo; • Detenção do processador pelo tempo necessário, ou até que um programa prioritário o solicite;

Sistemas Batch Resposta Em papel Lote de cartões perfurados Fita de entrada Fita de saída mainframe

Sistemas de Tempo Compartilhado • Alternância rápida entre tarefas (interação); • Tempo de resposta curto; • Terminais On-line; • Conceito de Prioridade;

Sistemas de Tempo Real • (RTOS - Real-time operating system). É utilizado para controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas industriais. Geralmente um RTOS não tem uma interface para o usuário muito simples e não é destinado para o usuário final, desde que o sistema é entregue como uma "caixa selada". A função do RTOS é gerenciar os recursos do computador para que uma operação específica seja sempre executada durante um mesmo período de tempo. Numa máquina complexa, se uma parte se move mais rapidamente só porque existem recursos de sistema disponíveis, isto pode ser tão catastrófico quanto se uma parte não conseguisse se mover porque o sistema está ocupado.

Multiprocessamento • Sistemas Fortemente Acoplados: • Mais de um processador no mesmo computador • Aumento da capacidade de processamento; • Compartilhamento de periféricos e memória; • Sistemas Fracamente Acoplados: • Sistemas Operacionais de Redes; • Sistemas Operacionais Distribuídos;

Sistemas Fortemente Acoplados

Sistemas Fracamente Acoplados • Dois ou mais sistemas de computação conectados através de linhas de comunicação; • Cada sistema tem seu S.O. gerenciando seus próprios recursos; • Sistemas em rede de computadores;

Sistemas Fracamente Acoplados • Sistemas Operacionais de Rede: • Cada estação possui seu próprio S.O.; • Cada estação é independente das demais; • Se uma estação falhar, a rede continua funcionando sem os recursos daquela que falhou; • Semelhante a um S.O. monotarefa incrementado com interface para rede;

Tipos de Sistemas Operacionais Sistemas Monoprogramáveis Sistemas Multiprogramáveis Sistemas Multiprocessados Monousuários Sistemas Fortemente acoplados Sistema Fracamente Acoplado Multiusuários Sistemas Operacionais de Rede Processamento em lote (bath) Sistemas distribuidos Tempo Real Tempo Compartilhado

Tipos de Serviços Realizados pelos Sistemas Operacionais

Tipos de Serviços • O sistema operacional fornece um ambiente para a execução de programas através de serviços para os programas e para os usuários desses programas. Alguns serviços não têm como preocupação apenas tornar a máquina mais confortável para o usuário, mas também, para que o próprio sistema seja mais eficiente e seguro. • Apesar da forma como esses serviços são oferecidos variar de sistema para sistema, existem algumas classes de serviços que são comuns a todos os sistemas operacionais.

Tipos de Serviços • Execução de programas. • Operações de entrada/saída. • Manipulação de sistema de arquivos. • Detecção de erros • Alocação de recursos. • Gestão da memória principal • Proteção. • - Interfaceamento com o usuário

SO Tipos de Serviços Interfaceamento com o Usuário Alocação de Recursos Gestão da Memória Gerência de Dispositivos de E/S Controle da Rede Detecção de Erros Execução de Programas

Usuários x Sistema Operacional A visão de cada tipo de usuário é o que a interface com a qual interage lhe disponibiliza Usuário final Programador Aplicativos Utilitários Projetista de SO Sistema Operacional Hardware

Usuários x Sistema Operacional • Interfaceamento com o Usuário • 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)

Usuários x Sistema Operacional • Usualmente, existem duas formas do S.O. fornecer serviços aos usuários. Elas são as chamadas ao sistema ou os programas utilitários. • Chamadas ao Sistema: é o nível mais fundamental de serviços fornecido pelo sistema operacional. As chamadas fornecem uma interface entre um programa em execução e o sistema operacional. Estão, geralmente, disponíveis como instruções nas linguagens de baixo nível ou até mesmo em linguagens de alto nível, como C. • Programas Utilitários: Esses serviços são de mais alto nível e fornecem uma interface entre o usuário e o sistema operacional.

System Calls – Chamadas de Sistema • Interface entre o Sistema Operacional e os programas do usuário; • As chamadas se diferem de SO para SO, no entanto, os conceitos relacionados às chamadas são similares, independentemente do SO; • Apenas uma chamada de sistema pode ser realizada em um instante de tempo (ciclo de relógio) pela CPU

SOFTWARE APLICATIVO SOFTWARE DO SISTEMA O Software do Sistema • Software do Sistema • Programas que controlam as operações do computador e seus dispositivos • Interface entre o usuário, o software aplicativo e o hardware • Tipos • Sistemas Operacionais • Programas Utilitários

Programas Utilitários • A maioria dos sistemas operacionais oferece um conjunto de programas utilitários que tornam o ambiente mais conveniente para o desenvolvimento e execução de programas. • Pode-se agrupar os programas utilitários da seguinte forma: • manipulação de arquivos. • informações sobre o sistema. Inclui obter e modificar data e hora da máquina, conhecer a quantidade de memória secundária disponível e outras informações de estado. • suporte para linguagens de programação. programas como compiladores, montadores, interpretadores para as linguagens de programação mais comuns como Pascal, Fortran ou C; • carregamento e execução de programas.

Interpretador de Comandos • Existe ainda um programa utilitário muito importante que recebe o nome de interpretador de comandos. Esse programa começa a executar quando o sistema é iniciado e fica esperando que um usuário digite um comando para interpretá-lo. • Exemplos: Shell no Linux e Prompt do DOS no Windows

Interpretador de Comandos

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