Sistemas Operacionais

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2. Hardware do Sistema Operacional

2.1 CPU: É a unidade de processamento do computador, elemento responsável pela execução dos programas. Geralmente ela vem em um único chip. Seus principais componentes são: a ULA, a UC e os registradores.

2.2 Dispositivos de Entrada/Saída: São dispositivos que permitem a comunicação da CPU com o mundo externo, como mouse teclado e impressora. Cada dispositivo possui um chip que é responsável por acessar o dispositivo em suas operações mais elementares, através de linguagem de máquina. O sistema operacional implementa rotinas que tratam dos dispositivos que desempenham funções mais elaborada.

2.3 Registradores: São dispositivos de armazenamento temporário e de alta velocidade. São os responsáveis por armazenar os dados que estão sendo executados dentro da CPU, armazenam geralmente dados e informações que tem a possibilidade de serem usadas novamente em breve, sua função nesse caso é acelerar o processo de busca dessa informação.

2.4 ULA (Unidade Lógica e Aritmética): Responsável por realizar as operações lógicas (or, and, not) e aritméticas (soma, subtração, adição e multiplicação) sobre os conteúdos dos registradores:

2.5 UC (Unidade de Controle): É o componente inteligente do computador, que contém um microprograma, responsável por todo o funcionamento do hardware. A execução deste microprograma ocorre quando uma sequência de microinstruções são enviadas sobre o hardware. A função básica deste microprograma pode ser dividida em 3 fases: busca da instrução, decodificação da instrução e execução da instrução.

2.6 Memória: É um dispositivo de armazenamento de dados, podendo ser volátil ou não volátil. É na memória que são carregados todos os programas a serem executados pela CPU. Dois tipos de operações podem ser efetuadas no sistema de memória: leitura e escrita de dados. Quando um programa é carregado na memória, ele deve estar em linguagem de máquina, específico do hardware em questão. Suas instruções são colocadas em sequência nas posições da memória.

2.7 Barramentos: São linhas de comunicação entre os componentes do hardware. Estas linhas de comunicação transportam dados, endereços e controle. Todos os dispositivos do hardware são conectados no barramento e todos tem acessos as informações que nele são colocadas.

3. Software do Sistema Operacional

O software é o elemento responsável pela manipulação do hardware, a fim de executar as funções desejadas pelo usuário. Basicamente, podemos hierarquizar os diferentes tipos de softwares consecutivamente por:

Usuário; Aplicativos, Shells e Utilitários; Kernel; Linguagem de Máquina;

Microprogramação; Hardware.

3.1 Linguagem de Máquina: É a linguagem binária que pode ser executada diretamente pela unidade de controle. Quando um programa é escrito em uma linguagem de alto nível, ele deverá ser compilado para linguagem de máquina.

3.2 Tradutores: São programas que transformam um programa escrito em uma determinada linguagem para uma outra linguagem. Os mais utilizados são os montadores, compiladores e os interpretadores.

3.3 Linkers: Possibilitam o desenvolvimento de módulos bibliotecas e portando uma maior flexibilidade dos softwares. Os linkers concatenam vários módulos objetos juntamente com um módulo objeto principal, gerando um único programa executável.

3.4 Depuradores: São utilitários que auxiliam a detecção de erros, permitindo a visualização do conteúdo das variáveis, das posições de memórias e permitindo também a execução de apenas um trecho do programa. Trabalham em conjunto com compiladores em um único ambiente integrado.

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4. Tipos de Sistemas Operacionais

Os primeiros Sistemas Operacionais foram feitos para executarem uma única tarefa em um computador específico, sendo utilizado por um único usuário a cada tarefa. Com o desenvolvimento da informática, os sistemas operacionais foram evoluindo, e hoje podem ser classificados de acordo com as características básicas da Arquitetura do Sistema, capacidade de execução das tarefas, e a quantidade de usuários que podem operar o sistema.

4.1 Classificação Pela Arquitetura Do Sistema

Monolítico: Possui um conjunto de instruções de alto nível que possibilitam o gerenciamento de processos, memória e dispositivos através de módulos dedicados que são executados com privilégios especiais.

Microkernel: Algumas das funções do sistema operacional foram separadas em programas chamados Servidores. Os servidores se comunicam com um sistema operacional mínimo, que possui todas as instruções de manipulação e acesso a todos os componentes do computador.

Híbridos: Servidores externos são executados em um modo chamado “protegido”, permitindo assim que esses programas tenham alguns privilégios de acesso a alguns componentes do computador, melhorando o desempenho geral do sistema. Sendo híbrido, tem a capacidade de agregar ou desagregar funcionalidades, sem perder performance ou estabilidade presentes na sua estrutura inicial.

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4.2 Classificação Pela Execução De Tarefas

Sistemas Monotarefa: Executam uma tarefa de cada vez.

Sistemas Multitarefa: