1 sistemas operacionais campus - cachoeiro curso técnico de informática everson scherrer borges...

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Sistemas Operacionais

Campus - CachoeiroCurso Técnico de Informática

Everson Scherrer Borges João Paulo de Brito Gonçalves

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Apresentação da Disciplina

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Ementa:Fundamentos de sistemas operacionais;Histórico dos Sistemas Operacionais;Tipos de Sistemas Operacionais: Sistemas Operacionais locais e Distribuídos; Serviços do Sistema OperacionalEstrutura do Sistema Operacional; Instalação; Interface Usuário Modo Texto e Modo Gráfico; Comandos básicos do shell;Redirecionamentos;Sistema de arquivos;Gerência de Processos;Administração do sistema local: Usuários e gruposGerência de dispositivos

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Competências:Analisar e operar os serviços e funções de sistemas operacionais; Identificar e gerenciar os serviços de administração de sistemas operacionais; Compreender os aspectos básicos da segurança dos sistemas operacionais.

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Habilidades:Instalar e configurar os principais sistemas operacionais; Instalar e remover softwares em geral;Operar os principais comandos de configuração de sistemas operacionais;Efetuar as configurações bíblicas de acesso à Internet;Prestar assistência na utilização de softwares em geral;Executar artes de treinamento e suporte técnico;Fazer a atualização dos sistemas operacionais.

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Avaliações:

2 Avaliações Escritas – 30 pontos cada5 trabalhos práticos – 8 pontos cada

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Eu?????

Bacharel em Ciência da Computação pela UFJF

Mestre em Sistemas e Computação pelo Instituto Militar de Engenharia

Pós-graduado em Administração de Redes Linux pela UFLA

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Fundamentos de Sistemas Operacionais e História dos Sistemas Operacionais

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INTRODUÇÃO

• Sistema Computacional = hardware + softwareTipos de Software:

Programas do sistema: gerenciam a operação do computadorProgramas de aplicação: programas de usuário

Sistema Operacional: principal programa do sistema, que controla todos os recursos do computador (dispositivos físicos e funções de software).

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DEFINIÇÃO

• Software responsável por gerenciar dispositivos que compõem um sistema computacional e realizar a interação entre o usuário e esses dispositivos;

• Hardware– Processador;– Memória Principal;– Dispositivos de Entrada/Saída;

• Software– Programas de Aplicação;– Programas do Sistema;

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DEFINIÇÃO

• Sistemas de computadores modernos são compostos por diversos dispositivos:– Processadores;– Memória;– Controladoras; – Monitor;– Teclado;– Mouse;– Impressoras;– Etc...

Alta Complexidade

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DEFINIÇÃO

• Com tantos dispositivos, surge a necessidade de gerenciamento e manipulação desses diversos dispositivos

– Tarefa difícil

SISTEMAS OPERACIONAIS

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USUÁRIOS

SISTEMA OPERACIONAL

HARDWARE

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Principais Objetivos

• Fornecer um ambiente no qual se possa executar programas.

• Prover uma interface entre o usuário e a máquina permitindo que este interaja com ela.

• Apresentar ao usuário do computador uma forma amena de utilizar a máquina. Criar uma máquina virtual, de fácil compreensão para o usuário, com características diferentes da máquina física.

• Realizar o melhor uso possível do hardware disponível, aumentando o desempenho do sistema e diminuindo o custo.

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Sistema Operacional dentro da Arquitetura de um Sistema Computacional

CompiladoresInterpretadores

deComando

Editores

SISTEMA OPERACIONAL

Dispositivos Físicos

Micro Arquitetura

Linguagem de Máquina

HARDWARE

APLICATIVOS

PROGRAMAS DO SISTEMA

ICQ, MSNInternet Explorer

Emule

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Funções do Sistema Operacional

• Por mais complexo que possa parecer, um sistema operacional é apenas um conjunto de rotinas executado pelo processador, da mesma forma que qualquer outro programa. Sua principal função é controlar o funcionamento do computador, como um gerente dos diversos recursos disponíveis no sistema.

• Um sistema operacional possui inúmeras funções e resumimos essas funções, basicamente, em duas, descritas a seguir:

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Facilidade de Acesso aos Recursos do Sistema

• Um sistema de computação, possui, normalmente, diversos componentes, como terminais, impressoras, discos e fitas. Quando utilizamos um desses dispositivos, não nos preocupamos com a maneira como é realizada esta comunicação e os inúmeros detalhes envolvidos.

• O sistema operacional, então, serve de interface entre o usuários e os recursos disponíveis no sistema, tornando esta comunicação transparente e permitindo ao usuário um trabalho mais eficiente e com menores chances de erros

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Compartilhamento de Recursos de Forma Organizada e Protegida

• Quando pensamos em sistemas multiusuário, onde vários usuários podem estar compartilhando os mesmos recursos, como, por exemplo, memória e discos, é necessário que todos tenham oportunidade de ter acesso a esses recursos, de forma que um usuário não interfira no trabalho do outro.

• O compartilhamento de recursos permite, também, a diminuição de custos, na medida em que mais de um usuário possa utilizar as mesmas facilidades concorrentemente, como discos, impressoras, linhas de comunicação etc.

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• Se imaginarmos, por exemplo, que uma impressora possa ser utilizada por vários usuários do sistema, deverá existir algum controle para impedir que a impressão de um usuário interrompa a impressão de outro. Novamente, o sistema operacional é responsável por permitir o acesso concorrente a esse e a outros recursos, de forma organizada e protegida, dando ao usuário a impressão de ser o único a utilizá-los.

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• Não é apenas em sistemas multiusuário que o sistema operacional é importante. Se pensarmos que um computador pessoal nos permite executar várias tarefas, como imprimir um documento, copiar um arquivo pela internet ou processar uma planilha, o sistema operacional deve ser capaz de controlar a execução concorrentes de todas essas tarefas.

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Evolução dos Sistemas Operacionais1ª geração

• Em 1953 surgiu o primeiro sistema operacional. Construído pela GM, ele foi desenvolvido para um computador IBM modelo 701

• Os primeiros sistemas eram voltados para o processamento em batchs (lotes)

• Consistia em coletar um conjunto de jobs e fazer a gravação desse conjunto para uma fita magnética utilizando um computador de pequeno porte. Após essa gravação, a fita era colocada no computador de grande porte responsável pelo processamento.

• O programa responsável por esse processamento era o antecessor dos sistemas operacionais atuais

• Uma vez que houvesse um processo rodando, ele tinha completo controle sobre a máquina.

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• Ao término (normal ou anormal) do processo, o controle retornava ao sistema operacional que preparava a máquina para receber o próximo programa.

• Primeiro SO da IBM – FMS (Fortran Monitor System)

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• Nos anos 60, a situação que se tinha era a seguinte:

Produtos Incompatíveis

Máquinas imensas e poderosasorientadas a palavra

Máquinas comerciaisorientadas a caracter

Alta carga de desenvolvimento emanutenção

IBM introduz o Sistema/360 que usa o sistema operacional OS/360.Ele era adeqüado tanto para aplicações científicas quanto para aplicações comerciais.

Foi um verdadeiro sucesso.

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Técnicas surgidas nesse período:

• multiprogramação. A mutiprogramação permite que vários programas sejam executados simultaneamente. A idéia era manter na memória simultaneamente uma quantidade de programas suficientes para ocupar 100% do tempo do processador diminuindo a ociosidade

• multiprocessamento. No multiprocessamento vários programas são processados ao mesmo tempo em processadores diferentes.

• time-sharing. São ditos de tempo compartilhado. Usuários interagem com a máquina de uma maneira conversacional através de terminais.

Primeiro sistema TimeSharing: CTSS (Compatible Time Sharing System)

• tempo real. Dentre eles se destaca o SABRE para reservas de passagens da American Airlines.

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• Foi de meados dos anos 60 até os anos 70• Marcada pelo surgimento do UNIX, desenvolvido por Ken

Thompson e Dennis Ritchie usando a linguagem C. Este sistema operacional serviu de base para construção de muitos outros: Linux, Solaris, BSD....

• Os sistemas começaram a ser escritos em linguagens de alto nível e surgiram as linguagens de controle que permitem controlar a execução de processos.

• Outro marco importante foi o surgimento da engenharia de software. Essa viria a ditar regras para a construção de sistemas. Os sistemas operacionais que eram um aglomerado de programas escritos por pessoas com muito mais noção de hardware do que software, passaram a ser escritos de uma maneira mais disciplinada.

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• Meados dos anos 70 ao final dos anos 80

• O modelo cliente/servidor tornou-se difundido. Os clientes são os processos dos usuários que necessitam de vários serviços e os servidores são os componentes de hardware/software da rede que realizam estes serviços

• O conceito de processamento distribuído tornou-se largamente difundido. Quando necessário, dados eram trazidos para serem processados em alguma instalação de computador central de larga escala.

• Em 1981, surge a primeira versão do DOS.

• Com a popularização dos computadores, os usuários cada vez mais requisitam sistemas operacionais com interfaces amigáveis, de fácil utilização para leigos.

• Surgem os sistemas operacionais Mac Os da Apple e o Windows da Microsoft

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• Final dos anos 80 até os dias atuais

• Era da Computação Distribuída, onde os programas não têm necessariamente que ser executados em apenas um computador

• O protocolo de comunicações TCP/IP tornou-se largamente utilizado (Depto de Defesa dos EUA) e as LANs (Local Area Networks) tornaram-se mais práticas e econômicas com o surgimento do padrão Ethernet desenvolvido pela Xerox.

• Surgimento dos Sistemas Operacionais Distribuídos e Sistemas Operacionais de Rede.

• Com o surgimento dos notebooks, modens 3G e smartphones, os sistemas operacionais também devem estar equipados para suportar a computação móvel.

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Ativação do Sistema Operacional• Toda vez que um computador é ligado, é necessário que o sistema

operacional seja carregado da memória secundária para a memória principal. • Esse processo, denominado ativação do sistema (boot), é realizado por um

programa localizado em um posição especifica do disco, geralmente o primeiro bloco, chamado de gerenciador de boot. O procedimento de ativação varia em função do equipamento, podendo ser realizado através do teclado, de um terminal ou por manipulação de chaves de um painel, em sistemas mais antigos.

• Além da carga do sistema operacional, a ativação do sistema também consiste na execução de arquivos de inicialização. Nestes arquivos são especificados procedimentos de inicialização de hardware e software específicos para cada ambiente.

• Na maioria dos sistemas, também existe o processo de desativação (shutdown). Este procedimento permite que as aplicações e componentes do sistema sejam desativados de forma ordenada. garantindo a integridade do sistema.

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Passo 1

A fonte de alimentação fornece energia elétrica para as diferentes partes do sistema

Passo 1

A fonte de alimentação fornece energia elétrica para as diferentes partes do sistema

processador

BIO

S

Ativação do Sistema Operacional

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Passo 2

O processador procura o BIOS

Passo 2

O processador procura o BIOS

BIOSBasic Input/Output System

Firmware que contém as instruções de inicialização do computador

BIOSBasic Input/Output System

Firmware que contém as instruções de inicialização do computador

processador

BIO

S


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Passo 3

A BIOS realiza o POST

Passo 3

A BIOS realiza o POST

POSTPower-On Self Test

Teste mediante o qual são verificados componentes tais como mouse, teclado, conectores e placas de expansão

POSTPower-On Self Test

Teste mediante o qual são verificados componentes tais como mouse, teclado, conectores e placas de expansão

processadorprocessador

BIO

SB

IOS

placas deexpansãoplacas deexpansão

conectoresconectores

tecladoteclado

drive deCD-ROMdrive deCD-ROM


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Passo 4

Os resultados do POST são comparados com os dados armazenados no chip CMOS

Passo 4

Os resultados do POST são comparados com os dados armazenados no chip CMOS

Chip CMOS

Complementary Metal Oxyde Semiconductor

Armazena informações de configuração do computador e também detecta novos dispositivos conectados

Chip CMOS

Complementary Metal Oxyde Semiconductor

Armazena informações de configuração do computador e também detecta novos dispositivos conectados


BIO

SB

IOS



drive de CD-ROMdrive de CD-ROM

chipCMOSchip

CMOS


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Passo 5

O BIOS procura os arquivos do sistema no drive D (CD-ROM) e, em seguida, no drive C (disco rígido).

Passo 5

O BIOS procura os arquivos do sistema no drive D (CD-ROM) e, em seguida, no drive C (disco rígido).

Arquivos do sistema

Arquivos específicos do sistema operacional, carregados durante a inicialização

Arquivos do sistema

Arquivos específicos do sistema operacional, carregados durante a inicialização


BIO

SB

IOS




chipCMOSchip

CMOS

discorígidodiscorígido

drive dedisco flexível



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Passo 6

O programa de boot carrega na RAM o núcleo do SO (armazenado no HD), o qual assume, a partir de então, o controle do computador

Passo 6

O programa de boot carrega na RAM o núcleo do SO (armazenado no HD), o qual assume, a partir de então, o controle do computador


BIO

SB

IOS




chipCMOSchip

CMOS

discorígidodiscorígido



módulos dememória RAMmódulos de

memória RAM


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Step 7

Passo 7

O SO carrega informações de configuração, exibe a área de trabalho (desktop) na tela e executa programas na pasta Iniciar (StartUp)

Passo 7

O SO carrega informações de configuração, exibe a área de trabalho (desktop) na tela e executa programas na pasta Iniciar (StartUp)

Pasta Iniciar (StartUp)

Contêiner de uma lista de programas que são automaticamente iniciados quando o computador é inicializado

Pasta Iniciar (StartUp)

Contêiner de uma lista de programas que são automaticamente iniciados quando o computador é inicializado


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