SISTEMAS OPERACIONAIS 1.

 SO1 - Professor: Adriano A. Ribeiro

Software

É uma sequência de instruções a serem seguidas e/ou executadas, na manipulação, redirecionamento ou modificação de um dado/informação ou acontecimento. Software também é o nome dado ao comportamento exibido por essa seqüência de instruções quando executada em um computador ou máquina semelhante além de um produto desenvolvido pela Engenharia de software.

Programas

Um programa é um conjunto de instruções para o processador (linguagem de máquina). Entretanto, pode-se utilizar linguagens de programação, que traduza comandos em instruções para o processador.

Ex: Java, Visual Basic, C, C++, PHP

Tipos de Software

• Softwares de Sistema

Software de sistema que incluiu o firmware (O BIOS dos computadores pessoais, por exemplo), drivers de dispositivos, o sistema operacional e tipicamente uma interface gráfica que, em conjunto, permitem ao usuário interagir com o computador e seus periféricos.

O software do sistema dá ao usuário interfaces de alto nível e ferramentas que permitem a manutenção do sistema. Incluindo, entre outros: Sistemas operacionais.

Drivers 

ferramentas de diagnóstico

ferramentas de Correção e Otimização

Servidores

• Softwares Aplicativos

Software aplicativo, que permite ao usuário fazer uma ou mais tarefas específicas. Aplicativos podem ter uma abrangência de uso de larga escala, muitas vezes em âmbito mundial; nestes casos, os programas tendem a ser mais robustos e mais padronizados.

Ex:

Aplicações de controle e sistemas de automação industrial.

aplicações de informatica para o escritorio.

Software educacional.

Software de negócios.

Banco de dados.

Telecomunicações.

video Games.

Software médico.

Software de calculo numérico e simbólico

       Ainda é possível usar a categoria Software embutido ou Software embarcado, indicando software destinado a funcionar dentro de uma máquina que não é um computador de uso geral e normalmente com um destino muito específico: Celulares e Tablets.
       Atualmente temos um novo tipo de software. O software como serviço, que é um tipo que roda diretamente na internet, não sendo necessário instalar nada no computador do usuário.
Aplicações RIA (Rich Interface Application)

Sistema Operacional

Um sistema operativo ou sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do sistema (definir qual programa recebe atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos, etc.), fornecendo uma interface entre o computador e o usuário.

 Um sistema operacional possui as seguintes funções:

• gerenciamento de processos;
• gerenciamento de memória;
• sistema de arquivos;
• entrada e saída de dados.

Gerenciamento de processos

       O sistema operacional multitarefa é preparado para dar ao usuário a ilusão que o número de processos em execução simultânea no computador é maior que o número de processadores instalados. Cada processo recebe uma fatia do tempo e a alternância entre vários processos é tão rápida que o usuário pensa que sua execução é simultânea.

Gerenciamento de memória

       O sistema operacional tem acesso completo à memória do sistema e deve permitir que os processos dos usuários tenham acesso seguro à memória quando o requisitam.

       Vários sistemas operacionais usam memória virtual, que possui 3 funções básicas:

• assegurar que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento, começando em zero, para evitar ou resolver o problema de relocação (Tanenbaum, 1999);

• prover proteção da memória para impedir que um processo utilize um endereço de memória que não lhe pertença;

• possibilitar que uma aplicação utilize mais memória do que a fisicamente existente.

Swapping

       É o processo de troca de dados(processos) onde a gerência de memória reserva uma área do disco para o seu uso em determinadas situações, e um processo é completamente copiado da memória para o disco; este processo é retirado da fila do processador e mais tarde será novamente copiado para a memória.

SWAP = Permuta, troca.

Sistema de arquivos

       A memória principal do computador é volátil, e seu tamanho é limitado pelo custo do hardware. Assim, os usuários necessitam de algum método para armazenar e recuperar informações de modo permanente.
      Um ARQUIVO é um conjunto de bytes, normalmente armazenado em um dispositivo periférico não volátil (p.ex., disco), que pode ser lido e gravado por um ou mais processos.

Interface de uso

       Os sistemas operacionais fornecem abstração de hardware para que seus recursos possam ser usados de maneira correta e padronizada, mas para ser possível operar um computador, é necessário fornecer também uma interface para que o usuário possa desfrutar dos recursos do sistema. Atualmente existem três tipos de interface: 

• GUI (graphical user interface) ou interface gráfica,
• TUI (text user interface) ou interface textual, e
• CUI (command-line user interface) ou interface de linha de comando.

Gerenciamento de Processos

Classificação:

• Monotarefa:
• Multitarefa:
• Multitarefa cooperativa:
• Multitarefa preempetiva

Monotarefa: pode-se executar apenas um processo de cada vez Ex.: MS-DOS.

Multitarefa: além do próprio SO, vários processos de USUÁRIO ou SISTEMA(tarefas) estão carregados em memória, sendo que um pode estar ocupando o processador e outros ficam enfileirados, aguardando a sua vez. O compartilhamento de tempo no processador é feito de modo que o usuário tenha a impressão que vários processos estão sendo executados simultaneamente. Cada processo recebe um tempo para ser executado. Ao final desse tempo, outro processo é executado. Essa alternância de processos chama-se CONCORRÊNCIA.

Multitarefa cooperativa: Executa dois ou mais programas em simultâneo mas o programa que está em primeiro plano tem controle sobre o processador. Neste caso se este programa falhar, o computador será bloqueado devendo então, ser reiniciado. Exemplo de SO: Windows 3.x e versões anteriores ao Mac OS 8.

Multitarefa preemptiva: É o processador que controla a execução dos programas, desta forma permite ao sistema operativo recuperar o controlo caso um programa bloqueie. O usuário perde os trabalhos do programa que falhou mas os programas restantes continuam a trabalhar. Exemplo de SO: Unix; Linux; Windows 95 e superiores; MAC OS 8 e superiores; etc.

BOOT

       Do momento em que você liga o seu computador até o instante em que o sistema operacional carrega muita coisa ocorre. Nesses preciosos segundos, uma série de processos — que juntos são chamados de boot — trabalham como engrenagens para inicializar a máquina e fazê-la funcionar a todo vapor.

O Processo de Boot

BIOS

       BIOS (Basic Input/Output System — Sistema Básico de Entrada/Saída em português), um sistema operacional pré-gravado no chipset que garante a tradução dos códigos de hardware para a tela — sua interface de configuração (Setup Utillity) é azul, sendo facilmente reconhecida (o que não quer dizer que seja facilmente entendida!) por muitos usuários.

       O BIOS também é responsável por carregar a memória RAM, placa de vídeo, teclado, cachê básico e, por fim, possibilitar a inicialização do sistema operacional. Acompanhe em ordem cronológica as etapas que ele percorre:

1. Acessa a memória CMOS, um circuito integrado que grava informações referentes ao hardware. Nela, o BIOS estabelece reconhecimento e comunicação com peças como placas de vídeo e memória RAM.

2. A segunda fase, conhecida como Power-on Self Test (POST) nada mais é do que um conjunto de teste que a BIOS realiza para saber se tudo está se inicializando da maneira correta. Quando alguns componentes essenciais estão faltando, alguns beeps ou mensagens na tela alertam o usuário.

3. Procura de alguma fonte para inicializar o sistema operacional. Tal fonte é configurável e pode ser um disco rígido (padrão), CD-ROM, pendrive, disquete, entre outros.

4. Agora, o BIOS lê o setor zero (que contém apenas 512 bytes, denominado Master Boot Record) do HD. Essa área contém um código que alavanca a inicialização do sistema operacional. Outros dispositivos de boot (CDs, disquetes etc.) têm a capacidade de emular esse setor zero.

5. No caso do Windows, o Master Boot Record (MBR) verifica qual partição do HD está ativa (configurada como Master) e inicializa o “setor um” dela — essa área tem um código com a simples missão de carregar o setor dois.

6. A etapa seguinte consiste na leitura de um arquivo de configuração de boot, o Boot Loader (quando falamos do Windows, trata-se do NTLDR).

7. A partir dele, é inicializado o núcleo (kernel). Assim como o BIOS estabelece a ligação entre hardware e sistema, o kernel serve para firmar uma comunicação estável entre hardware e software.  Nessa fase, é ele quem assume o controle do computador.

8. O kernel carrega os arquivos principais e informações básicas do sistema operacional (incluindo o registro), além de relacionar os componentes de hardware com as respectivas DLLs e drivers.

9. No entanto, o kernel não carrega todos os processos para não sobrecarregar o sistema — somente as operações essenciais são colocadas em atividade para possibilitar o início do Windows.

10. A tela de escolha de usuários é exibida e, após o logon, os programas relacionados para começar junto com o sistema são carregados.

Gerenciamento de Arquivos

Unidades de Disco: hardware responsável pela memória secundária do computador:

• Pastas: São estruturas que dividem o disco em várias partes de tamanhos variados, como cômodos em uma casa. Uma pasta pode conter arquivos e outras pastas. As pastas são comumente chamadas de Diretórios, nome que possuíam antes. Lembre-se bem: Pastas são “gavetas”, arquivos são “documentos”. Portanto, nunca vai haver um arquivo que tem uma pasta dentro. As pastas guardam os arquivos e não o contrário!

• Arquivos: Conjunto de informações relacionadas entre si e vinculadas a um titulo identificador e, extensão a fim de identificar o tipo do arquivo. Ex: texto.TXT , documento.doc, imagem.bmp

COMAND-LINE USER INTERFACE

CMD

Comandos simples

CLS (Clear Screen = Limpa a tela comando)

DIR (Directory = Exibe o conteúdo do diretório/pasta corrente)

Os caracteres CORINGA

(*) – substitui da sua posição em diante

(?) – substitui o caractere na sua posição

MD (Make Directory = Comando que constrói uma pasta no diretório corrente).

CD (Change Directory = Muda o diretório corrente)

RD (Remove Directory = Remove/apaga o diretório vazio)

DEL (Delete = Comando de exclusão do arquivo passado como parâmetro)

UNDELETE

       Quem é que nunca passou pela experiência de apagar um arquivo por engano? O MS-DOS conta com o comando undelete justamente para esses casos. A instrução permite recuperar um ou mais arquivos apagados, quando possível. Para utilizá-lo, basta digitar undeleteseguido do caminho do arquivo, por exemplo:
C:\>undelete c:\simpsons\bart.doc - recupera o arquivo bart.doc que estava presente na pasta simpsons.

DELTREE

       Este é um comando que elimina um ou mais subdiretórios a partir do diretório corrente. Utilizando este comando, o usuário poderá apagar subdiretórios com mais rapidez. Como precaução, a instrução sempre exibirá uma mensagem perguntando se o usuário realmente deseja realizar tal tarefa. Para executá-lo, basta digitar deltree seguido do caminho do arquivo, por exemplo:
C:\>deltree simpsons - apaga a pasta simpsons presente em C:\.

TREE

       Comando que exibe graficamente a árvore de diretórios a partir do diretório-raiz para que o usuário tenha a organização hierárquica do seu disco. Esse comando pode conter algumas variações baseadas em parâmetros:
/F - exibe a árvore de diretórios mostrando também os arquivos existentes dentro deles;
/A - instrui o comando tree a usar ASCII em vez de caracteres estendidos.
Exemplo:
C:\>tree /f

MEM

       Digite mem no prompt e informações atuais sobre a memória do computador serão exibidas

CHKDSK

       Comando que checa a integridade e as especificações do disco mostrando informações sobre este na tela, por exemplo:
C:\>chkdsk: - checa o disco rígido C:\

RENAME ou REN

       Comando que permite ao usuário alterar o nome de um arquivo. Basta digitar rename (ou ren) seguido do nome atual do arquivo e, depois, a denominação que este deverá ter. Se o arquivo em questão não estiver no diretório atual, basta informar seu caminho antes. 

Exemplos:
C:\>ren homer.doc bart.doc - muda o nome do arquivo de homer.doc para bart.doc.
Também é possível utilizar o caractere * (asterisco) para, por exemplo, renomear extensões de arquivos:
C:\>ren *.jpg *.gif - esta instrução altera a extensão de todos os arquivos do diretório atual que terminam em .jpg.

COPY

       Comando que copia um arquivo ou grupo de arquivos de uma pasta para outra. Para isso, o usuário deve digitar o comando copy mais sua localização atual e, em seguida, seu caminho de destino. Por exemplo, para mover o arquivo infowester.doc de c:\hardware\ parad:\artigos\ basta digitar:
C:\>copy c:\hardware\infowester.doc d:\artigos
       Note que, com este comando, também é possível utilizar asterisco (*) para substituir caracteres. Por exemplo:
C:\>copy c:\*.doc c:\aulas\software - esse comando copia todos os arquivos que terminam em .doc de C:\ para C:\aulas\software.

DISKCOPY

       Comando que permite copiar o conteúdo de um disquete para outro de igual capacidade. Para copiar, por exemplo, o conteúdo do disco representado pela unidade A para a unidade B, basta digitar:
C:\>diskcopy a: b:
       É possível checar se a cópia foi realizada com sucesso digitando o parâmetro /V no final do comando:
C:\>diskcopy a: b: /v
       É importante frisar que este comando não funciona para cópias de conteúdo de discos rígidos.

XCOPY

       Comando utilizado para copiar arquivos e árvores de diretórios com base em determinados critérios. Estes podem ser determinados pelos seus parâmetros.

Eis alguns:
/D - copia arquivos que foram alterados a partir de uma data que o usuário deve informar logo após o parâmetro. Se a data não for inserida, apenas arquivos modificados a partir da data de alteração do local de destino é que serão copiados;
/P - solicita confirmação ao usuário antes de copiar cada arquivo;
/S - copia diretórios, desde que não estejam vazios. Para diretórios nesta última condição, basta informar /E /S;
/U - copia apenas arquivos que já existem no diretório de destino.
Exemplo:
C:\>xcopy /e /s c:\big d:\ - copia o diretório big para a unidade D:\.
       Esse comando possui vários parâmetros. Digite xcopy /? para conhecer todos.

MOVE

       Comando que tem duas funções: renomear diretórios ou mover arquivos de uma pasta para outra. Exemplos:
C:\>move simpsons futurama - renomeia o diretório simpsons presente em C:\ para futurama.
C:\>move d:\aula *.* e:\ - faz a movimentação de todos os arquivos presentes em D:\aula para a unidade E:\, deixando assim o diretórioD:\aula vazio.

TYPE

       Comando que tem a função de exibir o conteúdo de determinado arquivo, quando possível. Por exemplo:
C:\>type config.sys - exibe o conteúdo do arquivo config.sys na tela.

FORMAT

       Comando que executa a formatação do disco rígido ou de uma partição deste, isto é, em poucas palavras, prepara a unidade para uso. É importante frisar que se uma unidade já em uso for formatada, todo o seu conteúdo será perdido ou só poderá ser recuperado com programas especiais. O comando format também conta com parâmetros. Eis alguns:
/Q - formata rapidamente o disco da unidade;
/U - formata o disco independente da condição;
/? - fornece mais detalhes sobre o comando, assim como todos os seus parâmetros.
A sintaxe do comando é: format [unidade:] /Q /U /S /4
Exemplo:
C:\>format a: - formata o disco na unidade A:\.

UNFORMAT

       Caso aconteça de você formatar um disco por acidente, o MS-DOS permite a recuperação das informações (a não ser que você tenha utilizado o parâmetro /U na formatação). O comando unformat é o que tem essa função, que pode ser complementada pelo uso de parâmetros. Eis alguns:
/L - recupera as informações de um disco, mostrando a lista de arquivos e diretórios;
/TEST - lista todas informações, mas não refaz o disco.
A sintaxe do comando é: unformat [unidade:] /L /TEST
Exemplo:
C:\>unformat a: - "desformata" o disco representado pela unidade A:\