Aula24 sistema operacional
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1
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Introdução
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Recursos dos Sistemas Operacionais
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores3
Este é o cara que controla tudo o que fazemos em um
sistema computacional, como um desktop, notebook,
tablete, smartphone ou qualquer outro dispositivo.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores4
É um conjunto de programas que controlam varias
partes do computador, processador, memória,
discos e etc.
Ou em outras palavras é a INTERFACE ENTRE O
USUÁRIO (Software) E A MÁQUINA (Hardware).
Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
Sistema Operacional
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores5
Sua principal função é gerenciar o que o usuário solicita,
seja para acessar a internet ou carregar algum programa.
Controlar a quantidade de memória disponível para as
solicitações do usuário, verificar espaço em disco entre
outras coisas, em suma, sua função é de gerenciar os
recursos básicos do sistemas.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Introdução
O que o Sistema Operacional faz?
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores6
Um sistema computacional é formado de vários
componentes físicos e lógicos.
Físicos temos, o processador, a memória, placa mãe etc.
Lógico temos os componentes em camadas do sistema
operacional.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um sistema computacional
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores
Aplicações
Programas do
Sistema
Hardware
7
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Hardware
Microarquitetura
Linguagem de Máquina
Sistema Operacional
Compiladores EditoresInterpretador de
comandos
Sistema
BancárioReserva de
PassagensBrowser
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores8
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Como é formado um sistema computacional
Hardware
Linguagem de Máquina
MicroarquiteturaDispositivos
Físicos
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores9
É uma linguagem na forma binária em que a CPU entende,
lembrando que um Zero representa uma voltagem zero ou
praticamente nula, sem sinal e quando for Hum, tem 5 volts no
circuito.
Normalmente para o programador é representado por uma
notação em Hexadecimal.
A linguagem que trata desta programação é conhecida como
linguagem de montagem. A mais conhecida é o Assembly.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a linguagem de máquina
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores10
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a linguagem de máquina
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores11
É a forma na qual as diversas partes da CPU se agrupa ou seja se
agrupa em unidades funcionais chamadas de CORE (Coração em
Italiano).
Cada core tem umas unidades funcionais, das quais podemos
destacar a ULA, Regristradores, UC, OpCode e etc...
Simplificando, é a forma na qual se implementa um conjunto
de instruções em um processador – Chamado de ISA (Instruction
Set Architecture).
Ex.: CISC, RISC, MIPS, IA32, IA64...
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquitetura
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores12
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquitetura Intel Core i7 – 2600K
Microarquitetura: Sandy
Bridge
Arquitetura de Fabricação:
32nm (0,032 μm)
Tam. Die = 216mm²
Transistores = 995 Milhões
Soquete = LGA 1366
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores13
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é a microarquiteturaUnidade de medida do processo de fabricação da CPU hoje em dia é dada
em nanômetros.
1 mm
1000=0,001 μm
1μm
1000=0,001 nm
1 mm = 1000 μm1 μm = 1000 nm1 nm = 1000 pm
32 nm = 0,032 μm0,032 μm = 0,000032mm
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores14
Dispositivos controlados pelo S.O.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que são os dispositivos físicos
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores15
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
Como é formado um sistema computacional
Software
Sistema Operacional
Editores CompiladoresInterpretador de comandos
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores16
O nome "compilador" é usado
principalmente para os programas
que traduzem o código fonte de
uma linguagem de
programação de alto-nível para
uma linguagem de
programação de baixo-
nível (por
exemplo, Assembly ou linguage
m de máquina)
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores17
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores18
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um compilador
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores19
Programa usado para
manipular arquivos em
binário e em Hexadecimal.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um editor
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores20
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um editor
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores21
Ambiente em linha de
comando, representado por
um “Prompt” de comando,
onde ele fica aguardando os
comandos a serem inseridos
pelo usuário, para serem
recebidos, interpretados e
executados.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Estrutura dos Sistemas Operacionais
O que é um interpretador de comandos
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores22
Matemático Inglês que projetou o
primeiro computador totalmente
mecânico. Foi chamada de Máquina
Analítica.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Charles Babbage (1791 – 1871)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores23
Matemática e escritora, entrou para a
História por criar o primeiro algoritmo
para ser processado pela Máquina
Analítica de BaBBage.
Existe uma linguagem de programação
chamada ADDA em sua Homenagem.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Adda Lovelace (1815 – 1852)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores24
Válvulas e Painéis de
programação
Arquitetura de John Von
Neuman
Projeto ENIAC
Matemáticos, engenheiros,
físicos, todos projetavam,
programavam e operavam.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
1ª Geração (1945 - 1955)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores25
Transistores
Sistemas Batch (Lote)
Conceito de Job (Trabalho)
Uso de um “Computador”
para executar cada tarefa.
Modelos da IBM.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
O IBM 7090. Curiosidade: o segundo à esquerda é o Smith DeFrance, director do NASA Ames ResearchCenter
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores26
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
a) Traz os cartões para ser lidos no 1401
b) Converte os dados do cartão para a fita
c) Leva a fita para ser processada no 7094
d) A fita é processado no 7094
e) Leva a segunda fita para o 1401
f) Imprime a saída no 1401
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores27
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores28
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
2ª Geração (1955 - 1965)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores29
Circuitos Integrados
Multiprogramação: Particionar a memória
para aproveitar o I/O e os Jobs
Spooling: Simultaneous Peripheral Operational
Online – Transferir os Jobs dos cartões para a
memória
Timesharing
Projeto Multics (Mit, Bell labs, GE)
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
3ª Geração (1965 - 1980)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores30
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
3ª Geração (1965 - 1980)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores31
Computadores Pessoais
Sistema Operacional CP/M (Control Program
for Microcomputers)
Computadores com CPUs Z80, i8080, Digital
Researsh...
1980 IBM lança o primeiro IBM PC
A Microsoft licecia o MsDOS para a IBM
Jobs e Wozniac fundam a Apple Computers
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
4ª Geração (1980 até hoje)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores32
Internet de alta velocidade
Web 2.0 (Redes sociais, wikis, fóruns...
Web 3.0 (Web semântica...
Middleware – programa que converge uma ou
varias bases de dados em um só
Cloud Computers – Serviços web,
Tablets, Smartphones...
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
5ª Geração ( 2004até hoje)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores33
CP/M – shel - 1980
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
MsDOS – shel - 1981
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores34
Apple DOS– shel - 1975
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Apple System 1.0 - Gui - 1984
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores35
Apple System 6 – gui - 1986
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Apple Mac OS 8.0 - Gui - 1997
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores36
Mac OS 10 – Cheetah – Set/2001
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Mac OS 10.8 – Mountain Lion - Jun/ 2011
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores37
Windows 1.0 – Nov/1985
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Caixa com disquetes do
Windows – Nov/1985
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores38
Windows 3.1 – 1992
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows NT – Jul/1993
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores39
Windows 95 – Ago/1995
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows NT Server – Jul/1996
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores40
CD Windows 95osr2 - 1997
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 98 – Jun/1998
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores41
Windows 98se – Mai/1999
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows Me – Set/2000
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores42
Windows XP – Out/2001
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 98se – Mai/1999
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores43
Windows Vista – Nov/2006(RTM)
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows Vista – Jan/2007(RC)
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores44
Windows 7 – Out/2009(RTM)
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Windows 8 – Out/2012
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores45
Windows Server 2012 R2 – Out/2013
Fundamentos de Sistema Operacionais
Histórico dos Sistemas Computacionais
Sistemas Operacionais
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores46
É um recurso onde o S.O. controla, visualiza, libera, cria e mata os processos.
Um processo é um programa em execução em memória, onde este programa pode
esta todo ou somente em partes rodando em memória.
O escalonador de processo é quem faz este papel.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Processos
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores47
Praticamente igual ao escalonador de processos, só que agora com memória.
Responsável por alocar os processos, controlar o uso e tamanho.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Memória
Programa A (2KB)SISTEMA OPERACIONAL
MEMÓRIA PRINCIPAL
Fig. 3.0 - Fragmentação da memória principal.
3KB
5KB
5KB
Programa B (2KB)
Programa C (2KB)
Livre 1KB
Livre 3KB
Livre 3KB
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores48
Controla todas as portas de entrada e saída do computador, tanto as portas lógicas
como as portas físicas
Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Entrada e Saída
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores49
Gerencia toda a infra-estrutura de
hardware e software para emular
uma máquina completa, e controla
o Host e o Guest total o parcial.
Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Gerenciador de Máquina Vitual – Hyper-V
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores50
Fundamentos de Sistema Operacionais
Recursos do Sistema Operacional
Prof. Cicero Maia – Arquitetura de Computadores51