Como Funcionam Programas e Sistemas Operacionais

A Evolução da Programação e o Papel do Sistema Operacional

Do ponto de vista da máquina, um programa de computador nada mais é que uma sequência de instruções para o processador, e programar significa passar essas instruções ao computador. A questão, no entanto, é: como fazer isso? No início da computação, as instruções eram passadas diretamente em binário, ligando-se e desligando-se chaves. Contudo, isso evoluiu para uma linguagem extremamente simples, digitada em um arquivo, chamada de linguagem assembly. Uma instrução assembly é uma representação simbólica associada a uma instrução de máquina específica. Para fazer um programa nessa linguagem funcionar, é necessário um programa que leia a instrução em assembly e a traduza para o código de máquina (binário): o assembler.

Linguagens de Alto Nível e Compiladores

Programar em assembly não é uma tarefa simples. Assim, para facilitar o trabalho do desenvolvedor, foram criadas as linguagens de alto nível, que são mais próximas da linguagem humana do que da máquina. Da mesma forma que o assembly precisa do assembler, as linguagens de alto nível utilizam um programa auxiliar para a tradução: o compilador.

O Papel Fundamental do Sistema Operacional (SO)

Uma vez traduzidos para linguagem de máquina, os programas podem ser executados. Lidar com todo o hardware — tela, teclado, mouse, rede, placas de vídeo e som — seria uma tarefa hercúlea para qualquer programador. Para facilitar esse processo, os programas são construídos partindo do princípio de que essa gestão é feita pelo Sistema Operacional (SO).

O SO é o software responsável por:

• Preparar o hardware para a execução de tarefas;
• Controlar e coordenar os recursos do hardware;
• Atribuir recursos aos aplicativos, permitindo a multitarefa;
• Gerenciar permissões de usuários e fornecer uma interface amigável.

Processos e Inicialização

Dentro do Sistema Operacional, um programa em execução recebe o nome de processo, compreendendo o código, o mapeamento de memória, arquivos abertos e outras informações de gerenciamento. O SO é um dos primeiros softwares a rodar, sendo precedido apenas por instruções na BIOS durante a inicialização. Somente após o carregamento do SO é que o sistema está apto a gerenciar outros processos e programas do usuário.