Sistemas Operacionais

1. INTRODUÇÃO

Sistema Operacional é um grupo integrado de programas que permitem a comunicação entre o computador e o usuário. Um SO tem três (3) funções principais: ajudar a criar e manipular um sistema de arquivos; executar programas; usar os dispositivos conectados a seu computador.

Podemos falar destas funções de outra maneira:

• Apresentar ao usuário uma máquina mais flexível e adequada para programar do que aquela que o hardware nu apresenta . Ele torna a comunicação do homem com a máquina mais natural e inteligível;

• Possibilitar o uso eficiente e controlado dos vários componentes de hardware que constituem um sistema como um todo: processador, memória principal e secundária, canais de E/S, controladores, periféricos, etc.;

• Possibilitar a diversos usuários o uso compartilhado e protegido dos diversos componentes de hardware e software do sistema de modo que o sistema seja utilizado de maneira mais eficiente e que usuários possam se beneficiar do trabalho de outros e cooperar entre si na execução de projetos complexos.

A linguagem de comunicação do usuário com o SO é chamado de "linguagem de controle". Ela tem em geral uma declaração ou um comando simples por linha dirigindo o SO a executar uma ação específica como gravar um conjunto de dados em disco, compilar um programa, executar um programa, consignar periféricos, abrir ou fechar arquivos, etc.

1.1 CONCEITOS BÁSICOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS

Sistemas Operacionais (ou monitor, executivo, supervisor, controlador, etc.).

Por mais complexo que possa parecer, um SO 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.

As funções dos Sistemas Operacionais são:

• Facilidade de acesso aos recursos do sistema

É devido ao SO que, quando utilizamos os componentes de um computador, como terminais, impressoras, discos e fitas, não nos preocupamos com a maneira como é realizada esta comunicação e os inúmeros detalhes envolvidos.

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

Este conceito de ambiente simulado, criado pelo SO, é denominado máquina virtual e está presente, de alguma forma, na maioria dos sistemas atuais.

• Compartilhamento de recursos de forma organizada e protegida

Quando pensamos em sistemas multiusuários, onde vários usuários podem estar compartilhando os mesmos recursos, como, por ex., 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 SO é responsável por permitir o acesso concorrente a recursos do computador, de forma organizada e protegida, dando ao usuário a impressão de ser o único a utilizá-los.

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.

O SO também é responsável pelo controle do uso de diversas tarefas concorrentemente.

• Máquina de Níveis

Um computador visto somente como um gabinete composto de circuitos eletrônicos, cabos e fontes de alimentação (hardware), não tem nenhuma utilidade. É através de programas (software) que o computador consegue armazenar dados em discos, imprimirem relatórios, gerar gráficos, realizar cálculos, entre outras funções. O hardware é o responsável pela execução das instruções de um programa, com a finalidade de se realizar alguma tarefa.

Uma operação efetuada pelo software pode ser implementada em hardware, enquanto uma instrução executada pelo hardware pode ser simulada via software. Esta decisão fica a cargo do projetista do computador em função de aspectos como custo, confiabilidade e desempenho. Tanto hardware quanto o software são logicamente equivalentes, interagindo de uma forma única para o usuário.

Nos primeiros computadores, a programação era realizada em painéis, através de fios, exigindo um grande conhecimento do hardware e de sua linguagem de máquina. Isso era uma grande dificuldade para os programadores da época.

A solução para esse problema foi o surgimento do SO, que tornou a interação entre usuário e computador mais simples, confiável e eficiente. A partir desse acontecimento, não existia mais a necessidade de o programador se envolver com a complexidade do hardware para poder trabalhar; ou seja, a parte física do computador tornou-se transparente para o usuário.

Partindo desse princípio, podemos considerar que o computador como uma máquina de níveis ou camadas, onde inicialmente existem dois níveis: o nível 0 (hardware) e o nível 1 (SO)

2. Sistema Operacional

2.1 Hardware

Desta forma, o usuário pode enxergar a máquina como sendo apenas o SO, ou seja, como se o hardware não existisse. Esta visão modular e abstrata é chamada máquina virtual.

Na realidade, um computador não possui apenas dois níveis, e sim tantos níveis quantos forem necessários para adequar o usuário às suas diversas aplicações. Quando o usuário está trabalhando em um desses níveis, não necessita saber da existência das outras camadas, acima ou abaixo de sua máquina virtual.

Atualmente, a maioria dos computadores possui a estrutura mostrada abaixo, podendo conter mais ou menos camadas. A linguagem utilizada em cada um desses níveis é diferente, variando da mais elementar (baixo nível) a mais sofisticada (alto nível).

Aplicativos

Utilitários

Sistema Operacional

Linguagem de Máquina

Microprogramação Hardware

Dispositivos Físicos

2.2 TIPOS DE SISTEMAS OPERACIONAIS

• Sistemas Monoprogramáveis / Monotarefa;

• Sistemas Multiprogramáveis