IC_FundamentosSO_2020_Semipres (1)

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do subtítulo mestre DCC / DES
INTRODUÇÃO À
COMPUTAÇÃO
INTRODUÇÃO AOS
SISTEMAS OPERACIONAIS
Prof. João Caram
PUC MINAS
Sistema de computação
 “Conjunto de componentes integrados para funcionar
como se fossem um único elemento e que tem por
objetivo realizar manipulações com os dados, isto é,
realizar algum tipo de operações com os dados de
modo a se obter informação útil”
(MONTEIRO, Mario A. Introdução à organização de computadores. 5. Rio de Janeiro LTC 2007 
ISBN 978-85-216-1973-4. )
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Sistema de computação
 Hardware
 Software
◼ Software básico
◼ “Aplicativos”
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Introdução aos Sistemas Operacionais
 E se fosse necessário entender todos os detalhes dos 
dispositivos envolvidos para usar o computador ou escrever 
programas?
 Lembram-se dos primeiros computadores?
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Os pioneiros da Computação
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Sistema Operacional: o que é?
 Sistema Operacional: todo mundo conhece.
 Será que conhece?
 O que é um sistema operacional?
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Sistema Operacional (SO)
 É um software básico: 
 Programas que têm como objetivo possibilitar a utilização do 
hardware.
 O que é o SO?
 Gerente de recursos
 Máquina estendida
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INTRODUÇÃO À
COMPUTAÇÃO
INTRODUÇÃO AOS
SISTEMAS OPERACIONAIS
Prof. João Caram
PUC MINAS
SO: gerente de recursos9
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SO: gerente de recursos
 Suponha que 5 pessoas moram juntas e queiram 
cozinhar suas refeições independentemente. Só 
existem um fogão, uma panela e uma faca na casa.
 Quem usa o fogão primeiro?
 Por quanto tempo esta pessoa pode usar o fogão?
 Se quem está usando o fogão precisa da faca e vice-versa, o que 
acontece?
 Se todos quiserem colocar ingredientes na panela ao mesmo 
tempo, o que acontece?
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SO: gerente de recursos
 O sistema computacional oferece uma quantidade 
limitada de recursos de hardware e software:
 Um, dois, quatro ou pouco mais processadores
 Memória principal limitada
 Disco limitado
 Arquivos compartilhados
 Hardware compartilhado: impressora, placa de rede....
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SO: gerente de recursos
 E é pouco?
 Sim: existem dezenas ou centenas de processos 
executando em um sistema computacional.
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SO gerente: processador
 Gerenciar processos: decidir quem executa e por 
quanto tempo
 Sistemas monotarefa
 Sistemas multitarefa
 Escalonador de processos
 Ex: níveis de prioridades
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SO gerente: memória
 Responsabilidades:
 Alocar, realocar, desalocar memória para os processos
 Promover a troca quando necessário
◼ Hierarquias de memórias, lembram-se?
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SO gerente: memória virtual (MV)
 Memória virtual: área do disco rígido utilizada 
como extensão da memória principal
 Endereçada como a MP
 Quando os dados da MV precisam ser utilizados, 
eles são carregados para a MP
 Substituição de páginas de memória
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SO gerente: arquivos
 Como um arquivo é salvo no disco rígido?
 Como ele é recuperado para uso posterior?
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SO gerente: arquivos
 Alocação com índice
 Cada cor representa blocos de um arquivo
 Como acessar um arquivo completo?
 Como apagar um arquivo
 E se ele precisar de mais espaço?
 Fragmentação do disco
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SO gerente: arquivos
 Como um arquivo é salvo no disco rígido?
 Gerência do espaço livre
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SO gerente: arquivos
 Como um arquivo é salvo no disco rígido?
 Gerência do espaço livre
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SO gerente: arquivos
 Como um arquivo é lido para uso?
 Alocação com índice
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SO gerente: arquivos
 E quando o arquivo é apagado?
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SO gerente: arquivos
 E quando o arquivo é apagado?
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SO gerente: arquivos
 Desfragmentação
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SO gerente: arquivos
 Desfragmentação
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SO: máquina estendida25
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SO máquina estendida
 Máquina estendida: conjunto de operações ou 
comandos para realização facilitada de tarefas 
comuns aos programas
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SO máquina estendida
 Chamadas de sistema (ou API) do sistema
 API: application programming interface
◼ Salvar e abrir arquivos
◼ Imprimir na tela ou na impressora
◼ Abrir a bandeja do leitor de DVD
◼ Tocar música
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API
 API do Windows: (Win32)
◼ Criação de janelas
◼ Manipulação de processos
◼ Gerência de usuários
◼ Navegador web embutido (shdocvw.dll e mshtml.dll)
◼ Acesso a gráficos com aceleração 3D (Direct3D)
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API
 POSIX (Portable Operating System Interface)
 API utilizada por vários sistemas; dentre eles, UNIX, 
Linux e macOS
◼ Manipulação de arquivos e diretórios
◼ Sistema de entrada e saída
◼ Programação com threads
◼ Transferência assíncrona de dados
◼ Memória compartilhada
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SO máquina estendida: dispositivos
 Fazer o elo entre o usuário e os comandos reais 
para uso dos dispositivos
 Comandos de alto nível (usuário final)
 Comandos de nível intermediário
 Comandos de baixo nível
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SO máquina estendida: dispositivos
 Ex: Salvar dados em um arquivo
using System; using System.IO;
class TextFileWriter
{
static void Main(string[] args)
{
TextWriter tw = new StreamWriter("./date.txt");
tw.WriteLine(DateTime.Now);
tw.Close();
}
}
}
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SO máquina estendida: dispositivos
 Ex: Salvar dados em um arquivo
using System; using System.IO;
class TextFileWriter
{
static void Main(string[] args)
{
TextWriter tw = new StreamWriter("./date.txt");
tw.WriteLine(DateTime.Now);
tw.Close();
}
}
}
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SO máquina estendida: dispositivos
 Ex: Salvar dados em um arquivo
using System; using System.IO;
class TextFileWriter
{
static void Main(string[] args)
{
TextWriter tw = new StreamWriter("./date.txt");
tw.WriteLine(DateTime.Now);
tw.Close();
}
}
}
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SO máquina estendida: dispositivos
 Outros exemplos:
 Enviar dados pela rede
 Imprimir
 Receber dados do teclado e/ou mouse
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SO e o ambiente operacinal
 Você já viu o Windows executando? Eo Linux?
 Mesmo com a máquina estendida ainda há uma 
distância muito grande entre os comandos do SO e 
a linguagem do usuário
 Ex:
◼ abrir arquivo
◼ executar programa
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Ambiente operacional e interfaces
 Interfaces para o usuário final
 Shell: interpretador de comandos do sistema 
operacional. Geralmente associa-se shell a 
interpretadores que trabalham com linhas de comando
 GUI (Graphical User Interface)
◼ Ícones, menus, janelas
◼ Uso de mouse e evolução do touchscreen
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macOSUbuntu LinuxWindows 10
O Zoológico dos SOs
 Desktops, laptops
 86,92% Windows
 9,75% macOS
 2,87% Linux
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Net Applications. "Operating System Market Share". Disponível em https://www.netmarketshare.com/operating-system-
market-share.aspx. Acesso em abril de 2020 
O Zoológico dos SOs
 Servidores Web
 70,80% UNIX / Linux
 29,20% Windows
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W3Techs. "Usage Statistics and Market Share of Operating Systems for Websites, May 2020". Disponível em
https://w3techs.com/technologies/overview/operating_system. Acesso em maio de 2020
O Zoológico dos SOs
 Smartphones, tablets
 69,07% Android
 30,42% iOS
 00,16% Samsung
 00,07% Windows
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StatCounter Global Stats. “Top 8 Mobile Operating Systems on April 2020". Disponível em
https://gs.statcounter.com/os-market-share/mobile-tablet/worldwide/. Acesso em abril de 2020
O Zoológico dos SOs
 Supercomputadores
 93% Linux (personalizados)
 7% não especificados
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TOP500.org. “List Statistics on November 2019 TOP500 Release". Disponível em
https://www.top500.org/statistics/list/. Acesso em abril de 2020
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