Guia Completo: Sistemas Operacionais e Gerenciamento
Software e Hardware
Software: é o conjunto de instruções (ou programas) que orienta o computador a utilizar os recursos de hardware.
- Software de sistema: responsável por controlar as operações internas do computador (Sistema Operacional).
- Software de aplicação: desenvolvido para resolver problemas específicos, como planilhas e editores de texto.
Sistema Operacional (SO)
O Sistema Operacional é um conjunto de programas inter-relacionados que permite o funcionamento correto do computador, atuando como uma interface entre a máquina e o usuário.
Objetivos do SO:
- Conforto: Facilita a interação do usuário com o computador.
- Eficiência: Gerencia os recursos de forma otimizada.
- Evolução: Capacidade de adicionar novas funcionalidades ao sistema.
Evolução dos Sistemas Operacionais
- Transistores: O controle da máquina era total e sequencial (cartões e fitas). O usuário não tinha acesso direto, dependendo de um operador.
- Circuitos Integrados (CI): O SO passou a permitir a comunicação com o usuário. Evoluções importantes incluem: multiprogramação, multiprocessamento, compartilhamento de tempo e sistemas de arquivos.
- Sistemas de Tempo Real: Focados na velocidade de resposta imediata.
- Sistemas Distribuídos e Redes: Suportam a comunicação e sincronização de milhares de processadores, permitindo o compartilhamento de recursos entre máquinas diferentes.
Funções Principais de um SO
- Gerenciamento de processos;
- Gerenciamento de memória;
- Gerenciamento de arquivos;
- Gerenciamento de entrada/saída;
- Proteção e segurança da informação.
Gerenciamento de Memória
Objetivos:
- Deslocalização: Atribuição dinâmica de memória aos processos e liberação após a conclusão.
- Proteção: Evita colisões entre processos na mesma área de memória.
- Compartilhamento: Mecanismos flexíveis para permitir que processos acessem a mesma área de memória principal.
O sistema utiliza dois níveis de memória: primária e secundária (esta última atua como um subnível da principal).
Memória Virtual e Paginação
A paginação divide a memória física em frames e os processos em pedaços de mesmo tamanho chamados páginas.
- O SO mantém uma tabela de páginas para cada processo, permitindo que ele ocupe vários quadros não contínuos.
- O bit de residência indica se a página está na memória real ou virtual.
- O hardware de paginação utiliza o DAT (Dynamic Address Translator) para traduzir endereços lógicos em físicos.
Passos na tradução de endereço lógico para físico:
- O DAT decompõe o endereço em: número da página e deslocamento.
- O DAT utiliza o ROTB para localizar o início da tabela de páginas.
- O sistema verifica o bit de residência para confirmar se a página está carregada na memória real.