Sistemas Operacionais: Guia Completo

Sistema Operacional: O software básico do computador que gerencia todos os recursos de hardware e fornece a base para softwares de aplicação. Consiste em programas, serviços e funções que coordenam o funcionamento do hardware. Graças a ele, o hardware é reconhecido e o sistema inicia. Através de programas e aplicativos, o usuário executa funções e tarefas.

Tipos de Sistemas:

• SOMO (Sistema Operacional Monousuário): Um único usuário acessa os recursos de hardware e software.
• SMU (Sistema Operacional Multiusuário): Vários usuários acessam os recursos de um único computador.

História dos Computadores:
1ª Geração: Tubos de vácuo. Máquinas grandes, lentas e que consumiam muita energia. Linguagem de máquina (0 e 1). Entrada de dados manual (cartões perfurados).

2ª Geração: Transistores. Computadores menores, mais rápidos e econômicos. Aparecimento do processamento em lote e sistemas operacionais multiusuário. Surgimento dos periféricos.

3ª Geração (1965-1980): Circuitos integrados. Computadores menores, com menor consumo e calor. IBM 360: capaz de executar vários processos simultaneamente.

4ª Geração (1980-presente): Computadores pessoais. Chips de silício. Dispositivos de armazenamento de alta capacidade. Sistemas operacionais mais amigáveis. Redes de computadores e internet.

Estado do Processo: A posição de um processo em relação ao uso dos recursos de hardware. Estados possíveis:

• Execução: O processador executa as instruções do programa.
• Pronto/Ativo: O processo aguarda sua vez para usar o processador.
• Bloqueado: O processo é mantido, geralmente por uso concorrente de recursos.

Tempo de Serviço, Tempo de Chegada, Tempo de Conclusão, Timeout e Índice de Utilização.

Sistema Operacional: Hierarquia
Coordena o uso de software e hardware em diferentes níveis:

• Nível 2: Software e Hardware
• Nível 3: Aplicação, Sistema Operacional, Hardware

Serviços do Sistema Operacional: Aplicações em segundo plano que fornecem aos usuários acesso aos recursos do sistema. Exemplos: aplicações cliente/servidor, servidores web e de banco de dados. Funções:

• Criar e executar programas (editores, compiladores, depuradores).
• Gerenciar recursos de hardware e software.
• Acesso seguro a arquivos e dispositivos de I/O.
• Verificação e correção de erros.
• Fornecimento de informações estatísticas de segurança.

Os serviços são essenciais para o funcionamento de muitas aplicações e do próprio sistema operacional.

Usuário e Sistemas Operacionais: Sistemas definidos por camadas:

• Nível 3: Controle de processos do usuário.
• Nível 2 (Supervisor): Execução de processos e comunicação com o usuário.
• Nível 1 (Executive): Gerenciamento de armazenamento (memória principal e disco).
• Nível 0 (Núcleo): Controle da CPU e tarefas básicas (comunicação com hardware, escalonamento de processos).

Funções do Sistema Operacional:

• Controle e execução de programas.
• Gerenciamento de periféricos.
• Gerenciamento de usuários.
• Controle de erros.
• Gerenciamento de segurança.

Gerenciamento de Memória: O gerenciador de memória controla o uso da memória, reservando espaço para novos processos e liberando espaço de processos concluídos.

Interface do Usuário:

• Interface de Texto: Comandos digitados pelo usuário e respostas do sistema em texto (ex: DOS, UNIX).
• Interface Gráfica: Uso de elementos visuais como janelas, ícones e mouse (a maioria dos sistemas operacionais atuais).

Bloco de Controle de Processo (PCB): Estrutura de dados que contém informações sobre cada processo:

• Estado: Execução, parado ou bloqueado.
• ID do Processo (PID): Código de identificação.
• Prioridade: Determinada pelo sistema operacional.
• Localização na Memória: Área de memória alocada.
• Recursos Utilizados: Recursos de hardware e software.