Evolução dos Computadores e Sistemas Operacionais

Evolução dos Computadores

1ª Geração

• Tubos de vácuo: Utilizados como componentes principais dos computadores.
• Linguagem de máquina: Programação direta em binário (0 e 1).
• Grande porte: Máquinas enormes que ocupavam salas inteiras.
• Alto consumo de energia: Geravam muito calor e consumiam muita eletricidade.
• Lentidão: Operações limitadas a cálculos matemáticos simples.
• Entrada manual de dados: Realizada através de painéis com interruptores.
• Cartões perfurados: Introduzidos nos anos 50, permitiam a entrada de dados mais rápida.

2ª Geração

• Transistores: Substituíram os tubos de vácuo, tornando os computadores menores, mais rápidos e mais baratos.
• Menor consumo de energia: Geravam menos calor e consumiam menos eletricidade.
• Processamento em lote: Introdução dos cartões perfurados e console do operador.
• Mídias físicas: Dados eram inseridos em cartões perfurados ou fitas magnéticas.
• Sistemas operacionais "Somu": Permitiam a execução de vários programas simultaneamente.

3ª Geração (1965-1980)

• Circuitos integrados: Reduziram ainda mais o tamanho e o custo dos computadores.
• Menor consumo e calor: Mais eficientes em termos de energia.
• IBM 360: Máquina inovadora que realizava operações lógicas e matemáticas.
• Hardware e software básicos: Introdução de sistemas operacionais que permitiam a execução de múltiplos processos simultaneamente.
• Periféricos: Surgimento dos dispositivos periféricos.

4ª Geração (1980-presente)

• Computadores pessoais: Criação de PCs com integração complexa de componentes eletrônicos (chips de silício).
• Armazenamento em massa: Dispositivos ópticos mais baratos e fáceis de fabricar.
• Acessibilidade: Usuários não especializados em informática passaram a utilizar computadores.
• Sistemas operacionais amigáveis: Interfaces gráficas mais fáceis de usar.
• Gerenciamento de recursos: Sistemas operacionais gerenciam hardware, programas e dados.
• Redes de computadores: Surgimento da intranet e internet.

Sistemas Operacionais: Gerenciamento de Processos

O Sistema Operacional (SO) é responsável por sincronizar e alocar recursos de hardware e software de forma apropriada e de acordo com prioridades.

Uma estrutura de dados chamada Bloco de Controle de Processo (BCP) contém informações sobre cada processo:

• Status atual do processo: Em execução, parado ou bloqueado.
• ID do processo (PID): Código único atribuído a cada processo.
• Prioridade do processo: Determinada pelo SO, podendo ser modificada pelo administrador.
• Localização na memória: O SO aloca cada processo em uma área de memória.
• Recursos utilizados: Hardware e software necessários para a execução do processo.

Estados dos Processos

1. Execução: O processador está executando as instruções do programa.
2. Pronto: O processo está pronto para ser executado, aguardando sua vez.
3. Bloqueado: O processo está impedido de executar, por exemplo, devido ao uso compartilhado de recursos.

Níveis de Controle de Processos

• Usuário: Controla os processos do usuário.
• Supervisor: Gerencia a comunicação entre o sistema e o usuário, e a entrada e saída de processos.
• Gerente: Gerencia o armazenamento e a memória.
• Núcleo (Kernel): Controla a CPU e as tarefas básicas do sistema.

Funções do Sistema Operacional

• Controle e execução de programas.
• Gerenciamento de periféricos.
• Gerenciamento de usuários e processos.
• Controle de erros do sistema e de aplicações.
• Gerenciamento de segurança contra intrusões e vírus.

Gerenciamento de Memória

O gerenciador de memória registra as partes da memória em uso e aloca espaço para novos processos, liberando espaço de processos concluídos.

Processos e Tarefas

Um processo ou tarefa é um programa em execução. Características dos processos:

• Devem estar totalmente na memória para serem executados.
• São protegidos de outros processos.
• Podem ser do usuário (modo usuário) ou do sistema (modo kernel).
• Possuem uma estrutura de dados (BCP) com informações sobre o processo.
• Podem se comunicar, sincronizar e colaborar entre si.