Sistema Operacional

Março 2017

Introdução ao Sistema Operacional

O computador só é capaz de fazer funcionar um programa informático (chamado às vezes de aplicativo ou software) através de um Sistema Operacional. A máquina deve estar em condições de efetuar diversas operações preparatórias para garantir o intercâmbio entre o processador, a memória, e os recursos físicos (periféricos).

O Sistema Operacional - SO - Sistema Operacional ou OS - Operating System, está encarregado de garantir a conexão entre os recursos materiais, isto é, os recursos de Hardware o usuário e os aplicativos (tratamento de texto, jogos de vídeo, etc.). Assim, quando um programa deseja acessar um recurso material, não é necessário enviar informações específicas ao periférico, basta enviar as informações ao sistema operacional, que se encarrega de transmiti-las ao periférico através do seu driver. Na sua ausência, cada programa deverá reconhecer e assegurar a comunicação com cada um dos periféricos:


O sistema operacional permite desta forma dissociar os programas e o material, simplificando a gestão dos recursos e oferecendo ao usuário uma Interface Homem-Máquina - IHM simplificado para lhe permitir livrar-se da complexidade da máquina física.

Quais são as tarefas de um Sistema Operacional

As funções do sistema operacional são inúmeras, veja quais são elas:


Gestão do processador: o sistema operacional está encarregado de gerenciar o subsídio do processador entre os diferentes programas, graças a um algoritmo de emissão. O tipo de processador é totalmente dependente do sistema operacional em função do objetivo visado.
Gestão da memória viva: o sistema operacional está encarregue de gerenciar o espaço da memória atribuída a cada aplicação e, se for caso disso, a cada usuário. No caso de insuficiência de memória física, o sistema operacional pode criar uma zona memória no disco rígido, chamada de Memória Virtual. A memória virtual permite fazer funcionar aplicativos que necessitam de mais memória do que a memória viva tem disponível no sistema. Por outro lado, está memória é muito mais lenta.
Gestão das entradas/saídas: o sistema operacional permite unificar e controlar o acesso dos programas aos recursos materiais através dos pilotos (chamados igualmente administrativos de periféricos ou gestores de entrada/saída).
Gestão da execução das aplicativos: o sistema operacional é responsável pela boa execução dos aplicativos, atribuindo os recursos necessários ao seu correto funcionamento. Ele permite, dessa maneira, também de ‘matar’ um aplicativo que não responde corretamente.
Gestão dos direitos: o sistema operacional é responsável pela segurança ligada à execução dos programas, garantindo que os recursos são utilizados apenas pelos programas e usuários que possuem os direitos para tanto.
Gestão dos arquivos: o sistema operacional gerencia a leitura e a redação no sistema de arquivos e os direitos de acesso aos arquivos pelos usuários e pelas aplicativos.
Gestão das informações: o sistema operacional fornece diversos indicadores que permitem diagnosticar o bom funcionamento da máquina.

Descrição dos componentes do sistema operacional

O sistema operacional é composto por um conjunto de softwares que permite gerir as interações com o material. Neste conjunto de softwares distinguem-se geralmente os seguintes elementos:


O núcleo - kernel que representa as funções fundamentais do sistema operacional como a gestão da memória, dos processos, dos arquivos, das principais entradas/saídas e das funcionalidades de comunicação.
O Intérprete de comandos - shell - concha ou casca, ou seja, a camada externa, por oposição ao núcleo, que permite a comunicação com o sistema operacional por meio de uma linguagem de comandos permitindo ao usuário pilotar os periféricos ignorando muitas das características do hardware como, por exemplo, a gestão dos endereços físicos.
O Sistema de arquivos - file System - FS, permitindo registrar os arquivos em uma arborescência, em ramificações.

Como funcionam os sistemas multitarefas

Um sistema operacional é multitarefas - multithreaded quando várias tarefas (igualmente chamadas de processos) podem ser executadas simultaneamente.
Os aplicativos são compostos por uma sequência de instruções chamados Processos rápidos - Threads. Estes threads serão alternadamente ativos, no modo de espera, suspensos ou destruídos, de acordo com a prioridade que lhes é associada, ou executados sequencialmente.
Um sistema é Preemptivo quando possui um planificador, que reparte, de acordo com critérios de prioridade, o tempo da máquina nos diferentes processos que fazem os pedidos.
O sistema é de Tempo compartilhado quando uma quota de tempo é atribuída a cada processo pelo comando. É especialmente o caso dos sistemas multi usuários, que permitem que vários usuários utilizem simultaneamente um mesmo computador e vários aplicativos diferentes ou similares: o sistema então é Transacional. Na verdade, o sistema atribui a cada usuário uma fração de tempo.

Como são os ditos Sistemas Multiprocessadores

O Multiprocessing - multiprocesso é uma técnica que consiste em fazer funcionar vários processadores em paralelo para obter uma potência de cálculo maior do que a obtida com um processador topo de gama ou para aumentar a disponibilidade do sistema (em caso de avaria de um processador).

Chama-se SMP - Symmetric Multiprocessing - Sistema de multiprocessador simétrico, a uma arquitetura na qual todos os processadores têm acesso a um espaço de memória compartilhada.

Um sistema multiprocessador deve, por esta razão, ser capaz de administrar o compartilhamento da memória entre vários processadores, mas também de gerenciar a distribuição da carga de trabalho.

Como são estruturados os Sistemas Embarcados

Os sistemas embarcados são sistemas operacionais previstos para funcionar em pequenos dispositivos, como PDA - Personal Digital Assistants também conhecidos como Palmtop ou, em português, Assistentes Digitais Pessoais ou aparelhos eletrônicos autônomos (sondas espaciais, robôs, computador de bordo de veículo, etc.), que possuem uma autonomia reduzida. Assim, uma característica essencial desses sistemas é gestão avançada da energia e da sua capacidade para funcionar corretamente com recursos limitados.

Os principais sistemas embarcados para o grande público, isto é, acessível para qualquer pessoa, para PDA - Assistentes digitais pessoais são:

PalmOne: sistema operacional Palm OS da PalmSource que é um sistema estável, porém restrito em relação ao número de fabricantes que o adotaram.
Pocket PC: sistema Windows Mobile, baseado no Windows CE da Microsoft e que é compatível com o Windows. A grande maioria de fabricantes de PDF o adotou.
Pocket Linux: sistema baseado na distribuição Debian e compatível com alguns PDAs, extremamente fácil de manipular e utilizar.

Saiba que com a evolução exponencial dos smartphones, o PDA vem sendo abandonado, frente à riqueza de possibilidades propostas pelos novos dispositivos e gadgets.

O que são os Sistemas de Tempo Real

Os Sistemas de tempo real - Real Time Systems essencialmente utilizados na indústria, são sistemas cujo objetivo é funcionar num ambiente temporariamente forçado. Um sistema tempo real deve, assim, funcionar de maneira fiável de acordo com algumas restrições temporais específicas, ou seja, ele deve ser capaz de fornecer um tratamento correto das informações recebidas em intervalos de tempo bem definidos (regulares ou não).

Exemplos de sistemas operacionais de tempo real: OS-9, RTLinux (RealTime Linux), QNX, VxWorks.

Quais são os tipos de Sistemas Operacionais

Distinguem-se vários tipos de Sistemas Operacionais, capazes de gerenciar simultaneamente informações de 16 bits, 32 bits, 64 bits ou de mais bits:

Sistema <th width="86">Codificação Mono usuário <th width="114">Multi usuário Mono tarefa Multitarefas
DOS16 bits X X
Windows3.116/32 bits Xnão preemptivos (não interromper)
Windows95/98/Me32 bits Xcooperativo
WindowsNT/200032 bits Xpreemptivo
WindowsXP32/64 bits Xpreemptivo
Unix/Linux32/64 bits Xpreemptivo
MAC/OS X32 bits Xpreemptivo
VMS32 bits Xpreemptivo

Veja também


Operating system
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Sistema operativo
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Das Betriebssystem
Das Betriebssystem
Système d'exploitation
Système d'exploitation
Sistema operativo
Sistema operativo
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