Aula 1.1 - Funcionamento dos Sistemas Operacionais

salve galera tudo bem com vocês sejam bem-vindos a mais um conteúdo da área de informática por aqui estamos falando sobre sistemas operacionais e na nossa aula de hoje falaremos sobre o funcionamento dos SOS vamos compreender o que que é um processo Quais são as mudanças de estados de um processo e ainda a classificação dos sistemas operacionais com relação a ser multiusuário multitarefa e as suas duas principais técnicas multiprogramação e multiprocessamento tudo isso na aula de hoje e no final a gente resolve algumas questões de concurso pra gente ver se entendemos bem o conteúdo de hoje

tá bom vamos iniciar aqui falando dessa breve evolução histórica da Computação não é o nosso intuito se aprofundar Nisso porque essa evolução computacional a gente mencionou né detalhou na disciplina de arquitetura de computadores que é uma disciplina mais focada nisso então a gente vai só trazer aqui os principais tópicos e de cada uma das gerações com a tecnologia que marcou cada uma delas primeira geração de 1945 a 1955 marcada por válvulas a vácuo e plugs segunda geração de 1955 a 1965 marcada por transistores e processamento Bat terceira geração marcada de 1965 a 1980 né a

gente tem aqui a tecnologia de circuitos integrados que começou a a criar circuitos menores miniaturizados e multiprogramação quarta geração de 1980 em diante E aí temos os computadores pessoais as estações de trabalho que de fato começamos a implementar né a computação doméstica tá então essa aqui são as principais tecnologias que marcaram cada uma dessas gerações sobre os processos um conceito que é fundamental na em sistemas operacionais é compreender o que que é um processo ou ainda tarefa tá então um processo basicamente é um programa que está em execução Então esse programa em execução ele requer

a atenção do computador em outras palavras todo e qualquer processo ele compete por recursos ele pede atenção da CPU que é a unidade central de processamento da máquina e ele também interage com outros processos então é importante você entender que o processo ele tá sempre solicitando recursos da máquina e interagindo com outros processos e a gente vai trazer agora para vocês Quais são as mudanças no estado desses processos então o processo ele passa por alguns Estados a gente elencou três aqui ele está em execução né executando ele tá utilizando a CPU para executar suas instruções

o segundo modo de estado é o bloqueado ou em espera né que ele fica aguardando a ocorrência de um evento externo para depois ele retomar suas ações e aí ativo ou pronto aguardando apenas a CPU para executar ele tá ali só não aguarda ele já eh teve um retorno se ele ficou bloqueado ele teve um retorno aqui do evento externo que ele tava esperando ele ficou no estado de pronto e ele fica aqui esperando para entrar novamente no estado de executando como é que a gente pode entender então essa transição a gente vai mostrar agora

no próximo slide mas antes disso tem um uma um texto Zinho aqui em vermelho né o so ele gerencia esses processos através desse isem caos ou seja chamada de sistemas então a chamada de sistema é a ocorrência né de um processo de uma tarefa que deseja ser realizada então o sistema operacional ele gerencia todos os processos através de chamar de sistema já já a gente detalha também mais a respeito desse tema vamos visualizar Então essa mudança de estado entre os processos então ele pode estar no estado de pronto execução e espera colocamos assim para ficar

mais claro e aí um processo que está no estado de pronto ele acabou de entrar na fila ele tá aqui ele quando ele é atendido pela CPU ele entra em execução Então essa mudança de pronto para execução é quando o processo ele é criado né Ele é colocado em uma lista de processos no estado est de pronto então ele é escolhido pelo sistema para ser executado então ele passa desse estado de pronto para em execução depois que ele está em execução ou ele pode voltar a ficar pronto quando ele finaliza ou então ele pode ir

para o estado de espera que é justamente esse aqui ó então o processo faça para espera quando Aguarda a conclusão de um evento solicitado um evento externo ele fica aqui aguardando ou ainda como nós vimos ele está em execução e ele fica pronto né o processo passa de execução para pronto por eventos gerado pelo sistema ele concluiu e terminou aqui tá eh e aí de espera ele pode ficar pronto o processo passa para pronto quando a operação solicitada é atendida ou o recurso esperado é concedido e aíe volta paraa fila de pronto e pode entrar

em execução e depois de execução pode voltar para pronto e assim por diante Então a gente tem aqui uma uma ilustração de Como pode ocorrer essas mudanças de estado e aí nós temos duas definições importantes que o primeiro é o Shell interpretador de comandos um processo que faz uma interface de comunicação entre o usuário e o sistema operacional podendo ser através de linhas de comando que a gente chama de cli através de um terminal o usuário entra com os comandos ali também é dito Shell ou ainda por meio de interface gráfica né interface gráfica onde

o usuário interage por meio de janelas são essas duas formas de interação do usuário ambas né ocorre ali a interpretação de comandos de solicitações do usuário para o sistema operacional agora aqui ó a chamada de sistema que nós mencionamos ela oferece essa interface de comunicação entre o so e os programas Então é bom você anotar a finalidade de cada um deles aqui é a interface do so com os programas que solicitam tarefas né como nós vimos lá e essas tarefas esses processos eles passam por diversos estados Então as chamadas de sistema são funções que podem

ser ligadas com aplicativos provendo serviços como ura né do relógio operações de entrada e saída comunicação entre os processos e assim por diante Tá bom ficou bem claro tomem nota dessas duas definições que também cai muito em prova tá sistema multiusuário e multitarefa vamos agora pra reta final né um so multiusuário permite o acesso simultâneo ao computador né onde cada usuário tem sua própria conta e ambiente de trabalho isolado então o sistema operacional que permite né esse acesso simultâneo ao computad por várias contas e cada uma dessas contas tem o seu ambiente próprio a gente

chama de sistema multiusuário quando a gente fala no sistema operacional multitarefa é a capacidade do so alternar rapidamente entre vários processos ou tarefas que estão em execução ele tem normalmente apenas uma CPU e essa CPU dá conta de atender todas elas e E aí passa essa ilusão ó que estão ocorrendo simultaneamente certo então essa aqui é a configur op ação de um sistema operacional multitarefa e aí a gente tem que classificar aqui é para vocês entenderem que o multitarefa ele atua com uma CPU apenas então ele tem uma apenas uma CPU e implementa uma técnica

chamado multiprogramação a gente vai falar já já dela tá diferente de quando tem várias cpus que a técnica que é adotada é o multiprocessamento então a multitarefa ela implementa essa técnica aqui ó de multiprogramação fazendoo com que o a CPU SZ dê conta de atender várias tarefas passando essa ilusão que estão sendo executadas todas ao mesmo tempo simultaneamente mas não estão tá bom diferente do multiprocessamento que nós vamos ver vou detalhar agora onde temos várias cpus Aí sim o trabalho ocorre em paralelo Vamos detalhar então primeiro a multiprogramação tá para falarmos de multiprogramação é necessário

entender primeiro os sistemas monoprogramáveis então multiprogramação e aqui é monoprogramação tá monoprogramação é an Antigamente os primeiros computadores né Eh permitia a execução apenas de um programa por vez no computador tá instrução a instrução não suportando a execução simultânea de múltiplos programas você tinha que abrir um de cada vez um atrás do outro não permitia o que nós fazemos hoje que a gente vai abrindo várias coisas ao mesmo tempo então esse aqui é um sistema monoprogramável aí vem a multiprogramação que permite a execução de vários programas de forma intercalada mantendo vários programas na memória mantendo

vários programas na memória e a gente entende que essa memória é a memória principal então a memória principal ela ela fica ocupada com vários programas ao mesmo tempo e aí a a CPU ela vai alternando entre os programas que estão abertos para tentar otimizar o seu tempo de uso tá então essa aqui é a definição de multiprogramação permite que você abra vários programas porém o atendimento de cada um deles acontece pela uma única CPU de forma alternada tá dando essa ilusão que tudo tá acontecendo simultaneamente certinho então essa aqui é a definição de multipl programação

e o multiprocessamento projetado para aproveitar a presença de múltiplos processadores eu devia até ter ter colocado de vermelho isso aqui tá então ele adota múltiplos processadores em um mesmo computador ele permite a execução concorrente de várias processos em diferentes cpus então aqui de fato ocorre a execução simultânea de vários processos em diferentes cpus então diferente do que acontece na multitarefa que lida com a execução de múltiplos processos em um único o processador no multiprocessamento nós temos sim né a múltiplos processadores processando em paralelo então atualmente a maioria dos sistemas operacionais suportam o multiprocessamento então ficou

bem entendido isso gente nós temos aqui a definição do multiprocessamento e da multiprogramação multiprogramação executa várias tarefas em única CPU em único processador aqui a gente tem vários processadores trabalhando ao mesmo tempo em paralelo tá E aí É de fato ocorre aqui ó o que nós chamamos de execução concorrente de vários processos ou ainda ó processamento paralelo tá são as duas palavrinhas Chaves aqui do multiprocessamento questão de concurso vamos lá programas dos usuários podem solicitar serviços ao núcleo do sistema operacional esse mecanismo é denominado alternativa a compilação alternativa B biblioteca do sistema alternativa c editor

de ligação alternativa d interpretador de comandos ou alternativa e chamada do sistema que que você marcaria aí se quiser pensar um pouquinho pausa o vídeo vou trazer a resposta agora para vocês alternativa e né chamada do sistema perceba aqui ó programas do usuário podem solicitar serviços ao núcleo do sistema operacional isso ocorre através de System Call chamadas de sistema vamos para mais uma questão com relação aos fundamentos dos sistemas operacionais julgue o item nem mesmo os sistemas operacionais mais modernos permite mú pram estej na memória principal mesmo tempo certo ou errado que que você marcaria

nessa questão se quiser pensar um pouquinho pausa o vídeo vou trazer resposta agora para vocês errado né então os sistemas operacionais mais modernos permitem múltiplos programas permite que mútiplos programas estejam na memória principal a mesmo tempo ess aqui ela está errado Face entre o sistema operacional e os programas de usuários é definida por um conjunto de instruções estendidas disponibilizadas pelo sistema operacional essas instruções são denominadas de alternativa a processo alternativa B chamadas de sistema alternativa c prompt de comando alternativa d Shell ou alternativa e vetores de instrução que que você marcaria nessa questão se quiser

pensar um pouquinho pausa o vídeo vou trazer a resposta agora para vocês alternativa B chamada de sistema Mais uma vez hein então a interface entre sistema operacional e os programas de usuário é através de chamar de sistema tá lembrando que o Shell é uma interface de comunicação entre o usuário e o sistema operacional Tá bom a gente Tomou nota disso mais uma quanto a sistemas operacionais julgue o item no emprego da técnica denominada de multitarefa mesmo que o sistema operacional possua somente um processador tem-se a ilusão de que vários os programas estão sendo executados simultaneamente

certo ou errado essa tá fácil hein Se quiser pensar um pouco pausa o vídeo vou trazer a resposta agora para vocês está correto né Então tá certinho a definição do que que é multitarefa apesar de ter apenas um processador temse a ilusão de que vários programas estão sendo executados simultaneamente certinho então beleza fechamos o nosso conteúdo de hoje espero que vocês tenham gostado mais informações aqui na descrição do vídeo eu vou ficando por aqui e eu vejo vocês na próxima Até lá [Música] ciao