Sistema Operacional

Sistema Operacional

                                                Alexsander Farina Vidi^[1]

Resumo

Um sistema operacional é o conjunto de programas onde sua função é gerenciar os recursos do sistema, fornecer uma interface entre computador e usuário. Sistema operacional precisa ter funções para executar seu funcionamento

Palavras-Chave: Sistemas Operacionais, Programas, Computador.

Abstract

An operating system is the set of programs where its function is to manage system resources, provide an interface between computer and user. operating system must have functions to perform its operation.

Keywords: Operating Systems, Software, Computer.

Introdução

        Durante várias décadas os sistemas operacionais estão sendo desenvolvidos para uma melhor eficiência na utilização dos computadores. Com isso vários mecanismos, aprimoramentos, conceitos foram criados. Este artigo apresenta os elementos de como constituem as funções dos sistemas operacionais, desde seus gerenciamentos de processos, de memória, de recursos, entrada e saída de dados e sistemas de arquivos.

1 Gerenciamento de Processos

        Primeiramente podemos dizer que um processo é a forma de representar um programa em execução, é ele quem utiliza os recursos do computador, como processador, memória. Executa multitarefas aparentemente simultâneas, cada processo recebe um pedaço do tempo e a alternância de seus processos é tão rápida que o usuário pensa que essa execução ocorre simultaneamente. Para isso, são utilizados algoritmos para fazer a organização dos processos para qual deve ser executado em determinado momento e também por quanto tempo.

        Pode ocorrer comunicação entre os processos conhecidos como IPC (Inter-Process Communication)^[2], tais como: sinais, pipes, names pipes, memória compartilhada, soquetes, trocas de mensagens. Os processos se associam com as threads, onde as threads é uma forma de processo na qual pode se dividir em duas ou mais tarefas que podem serem executadas concorrencialmente.

        Em hardwares com uma única unidade central de processamento, cada uma das threads, como já foi citado, trabalham de forma aparentemente simultânea, quando o hardware tem várias unidades centrais de processamento, as threads trabalham de forma simultânea. Um exemplo do uso de forma aparentemente simultânea é de um jogo, em que uma thread se designa para o desenho e outra para o áudio, para o usuário, a imagem é desenhada ao mesmo tempo que o áudio é emitido pelos alto-falantes.

2 Gerenciamento de Memória

        É a parte do sistema operacional que é responsável por cuidar de quais partes da memória estão em uso, quais estão livres, alocar memória em devidos processos quando eles precisam, desalocar quando o mesmo não necessitar mais dessa devida memória e fazer troca dos processos entre a memória principal e o disco. Uma memória para funcionar corretamente é necessário tomar vários cuidados de segurança e de isolamento, assim usa-se o gerenciamento de memória.

        Desenvolve sua função em duas tarefas, a alocação de memória e a fragmentação. Para se tirar um aproveitamento maior de gerenciar memória, é utilizada a paginação, processos virtuais da memória, aplicados na divisão de partições físicas chamadas de frames.

        Existe uma técnica de gerenciamento de memória chamada de memória virtual, onde memórias principais e secundárias criam uma ilusão que existe muito mais memória, assim os programas e as estruturas de dados não se limitam ao tamanho da memória física, assumindo endereço na memória secundária.

        Podem ser citados três tipos de alocação de memória: alocação estática, dinâmica e local. Na  estática, os dados têm um tamanho fixo e estão organizados sequencialmente no computador, a decisão é tomada quando o programa está sendo compilado, um exemplo a ser citado são as variáveis globais e as arrays. Na alocação dinâmica a decisão é tomada quando o programa já está sendo executado, os objetos alocados podem ser criados ou liberados a qualquer momento, em qualquer ordem. Na alocação local é usado para variáveis que são locais a funções e sub-rotinas.

        O swapping serve para manter todos os processos de memória, onde a gerência de memória reserva uma área do disco para o seu uso em determinadas situações, e um processo que cópia da memória para o disco.

3 Gerenciamento de Recursos

        Sua função é definir políticas para gerenciar o uso dos recursos dos seus hardwares pelos aplicativos, diversos programas e métodos de entrada de dados competem pela atenção da Unidade Central de Processamento e demandam memória, espaço em disco e largura de banda de entrada/saída. O Sistema Operacional tem a função de cuidar de cada processo e para que os mesmos tenham recursos necessários para um melhor funcionamento e também gerencia a baixa capacidade do sistema para atender a todos os usuários e aplicativos.

        Ao ligarmos um computador, inicia-se um processo de Gerenciamento de Recursos e sistemas do SO (Sistema Operacional), que são necessários para o funcionamento do mesmo. O primeiro programa a ser executado são instruções armazenadas dentro da memória ROM (Ready-Only Memory). Este código armazena todo o hardware do sistema para ter uma certeza que tudo esteja funcionando perfeitamente.

        Após isso, é acionado o disco rígido, que carrega o sistema de inicialização conhecido como bootstrap loader, que é um único programa que tem apenas uma função no mesmo. Ele carrega o Sistema Operacional na memória e permite seu funcionamento.