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Introdução aos Sistemas OperacionaisDisciplina: Sistemas Operacionais
Prof. Filipe Arantes [email protected]
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Agenda
O que é um Sistema Operacional? As Gerações dos Computadores
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O que é Sistema Operacional?
Sistema Operacional é um software que habilita as aplicações a interagir com um hardware de computador [DEITEL et al., 2013];
O software que contém os componentes centrais do Sistemas Operacionais é denominado núcleo [DEITEL et al., 2013];
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Exemplos de SOs
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Exemplos mais conhecidos
Para Computadores:
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Exemplos mais conhecidos
Para Smart Phones:
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Exemplos mais conhecidos
Para Smart TVs:
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Exemplos mais conhecidos
E para carros?
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Exemplos mais conhecidos
Quais outros dispositivos que possuem SO?
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O primeiro PC verdadeiramente digital foi projetado pelo matemático inglês Charles Babbage (1792-1871);
A máquina não tinha um Sistema Operacional;
Babbage percebeu que sua máquina precisava de um software;
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Então contratou Ada Lovelace para criar um programa sua máquina;
Conhecida como a primeira programadora do mundo;
A linguagem Ada recebeu este nome em homenagem a ela;
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História dos SOs
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As gerações dos computadores
A primeira geração (1945-1955): válvulas; A segunda geração (1955-1965): transistores e
sistemas em lote (batch); A terceira geração (1965-1980): Cis e
multiprogramação; A quarta geração (1980-presente): computadores
pessoais
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A Primeira Geração (1945-1955)
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A Primeira Geração (1945-1955)
Depois de Babbage, pouco progresso ocorreu; A partir da Segunda Guerra Mundial, houve uma explosão de
atividades; O prof. John Atanasoff e seu aluno de graduação Clifford Berry
construíram o que hoje em dia é considerado o primeiro computador digital funcional;
Construído na Universidade do Estado de Iowa; O computador usava 300 válvulas;
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A Primeira Geração (1945-1955)
Aproximadamente na mesma época, Konrad Zuse em Berlim construiu o computador Z3 a partir de relés eletromagnéticos;
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A Primeira Geração (1945-1955)
Em 1944, Colossus foi construído e programado por um grupo de cientistas (incluindo Alan Turing) em Bletchley Park, Inglaterra;
Assista ao filma O Jogo da Imitação;
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A Primeira Geração (1945-1955)
O Mark I foi construído por Howard Aiken, em Havard;
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A Primeira Geração (1945-1955)
E o ENIAC foi construído por William Mauchley e seu aluno de graduação J. Presper Eckert na Universidade de Pensilvânica.
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A Primeira Geração (1945-1955)
Alguns eram binários, outros usavam válvulas e ainda outros eram programáveis;
Mas todos eram muito primitivos e levavam segundos para realizar cálculos simples;
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A Primeira Geração (1945-1955)
No início, um único grupo de pessoas (normalmente engenheiros): projetava, construía, programava, operava, e mantinha cada máquina.
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A Primeira Geração (1945-1955)
Toda a programação era realizada em linguagem de máquina, um bit por vez;
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A Primeira Geração (1945-1955)
Toda a programação era realizada em linguagem de máquina, um bit por vez;
O que é bit?
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A Primeira Geração (1945-1955)
Toda a programação era realizada em linguagem de máquina, um bit por vez;
O que é bit?
...proveniente das palavras dígito binário, ou “BInary digiT”, é a menor unidade de medida de transmissão de dados usada na computação e informática. Um bit tem um único valor, zero ou um, verdadeiro ou falso.
Fonte: https://goo.gl/eL4ZRj
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Exemplo de Código Binário
01000010 01101111 01100001 00100000 01101110 01101111 01101001 01110100 01100101 00100001
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Exemplo de Código Binário
01000010 01101111 01100001 00100000 01101110 01101111 01101001 01110100 01100101 00100001
Boa noite!
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A Primeira Geração (1945-1955)
Para evitar a programação em binário, as linguagens de montagem (assembly) foram desenvolvidas para acelerar o processo de programação;
Assembly usa abreviaturas parecidas com palavras em inglês para representar as operações lógicas do computador;
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01000010 01101111 01100001 00100000 01101110 01101111 01101001 01110100 01100101 00100001
Boa noite!
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01000010 01101111 01100001 00100000 01101110 01101111 01101001 01110100 01100101 00100001
Boa noite!
Assembly
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Linguagem de Máquina Código Binário
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Linguagem de Máquina
Linguagem Intermediária
Código Binário
Assembly
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Linguagem de Máquina
Linguagem Intermediária
Linguagem Natural
Código Binário
Assembly
Português, Inglês etc
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A Primeira Geração (1945-1955)
Mesmo com a linguagem binária e de montagem, ninguém tinha ouvido falar de Sistemas Operacionais;
O modo usual de operação consistia: reversa pelo programador de um bloco de tempo na ficha de
registro na parede; descer até a sala das máquinas; inserir seu painel de programação no computador; e passar horas torcendo para que nenhuma das cerca de 20.000
válvulas queimasse durante a operação.
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A Primeira Geração (1945-1955)
Virtualmente todos os problemas eram cálculos numéricos e matemáticos diretos e simples, como determinar tabelas de senos, cossenos e logaritmos, ou calcular trajetórias de artilharia.
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A Segunda Geração (1955-1965)
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A Segunda Geração (1955-1965)
A introdução do transistor em meados dos anos 1950 mudou o quadro radicalmente;
Os computadores tornaram-se: mais confiáveis; podiam ser fabricados e vendidos para clientes; porém, ainda eram caros;
![Page 39: Introdução aos Sistemas Operacionais · Introdução aos Sistemas Operacionais Disciplina: Sistemas Operacionais Prof. Filipe Arantes Fernandes ... DEITEL, H., DEITEL, P. & CHOFFNES,](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021620/5be339c109d3f281048b54c4/html5/thumbnails/39.jpg)
A Segunda Geração (1955-1965)
Essas máquinas, chamadas de Computadores de Grande Porte (mainframes);
Ficavam isoladas em salas grandes e climatizadas, com equipes de operadores profissionais para operá-las;
Apenas grandes corporações ou importantes agências do governo ou universidades conseguiam pagar o alto valor;
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A Segunda Geração (1955-1965)
Pela primeira vez, havia uma clara separação entre: Projetistas; Construtores; Operadores; Programadores; e Mantenedores.
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xCartão perfurado escrito em FORTRAN Café
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Visão Geral do Sistema em Lote (batch)
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IBM 1401Computador pequeno e (relativamente) barato
que era muito bom na leitura de cartões,cópia de fitas e
impressão de saídas.
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IBM 1401Porém, muito ruim em cálculos numéricos.
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IBM 7094Mais cara, porém eram usadas para
o processamento dos cálculos.
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A Segunda Geração (1955-1965)
● Os mainframes era usados na maior parte para cálculos científicos e de engenharia, como solucionar as equações diferenciais parciais que muitas vezes ocorrem na física e na engenharia;
● Eram programados em FORTRAN e linguagem de montagem.
● Sistemas operacionais típicos eram:
– FMS (o Fortran Monitor System);
– IBSYS (o sistema operacional da IBM para o 7084).
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Vídeo demostrando o funcionamento da máquina de Charles Babbage,cartões perfurados e ALTAIR8800.
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IBM 360
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IBM 360
● Primeira linha importante de computadores a usarCircuitos Integrados de pequena escala;
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IBM 360
● Vantagem: preço e desempenho em relação às máquinas da 2ª geração;
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IBM 360
● O grande diferencial era por ser uma Família Única;
● O objetivo era que os programas funcionassem tanto nas pequenas (1401) e grandes máquinas (7094);
● Utilizava o SO OS/360.
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IBM 360
● Além de ter vantagens, também possuía desvantagens
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A Terceira Geração (1965-1980)
● “Não havia como a IBM (ou qualquer outra empresa) criar um software que atendesse a todas essas exigências conflitantes.
● O resultado foi um SO enorme e extraordinariamente complexo, talvez duas a três vezes maior do que o FMS;
● Ele consistia em milhões de linhas de linguagem de montagem escritas por milhares de programadores e continha dezenas de milhares de erros (bugs), que necessitavam de um fluxo contínuo de novas versões em uma tentativa de corrigi-los;
● Cada nova versão corrigia alguns erros e introduzia novos, de maneira que o número de erros provavelmente seguiu constante através do tempo.”
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A Terceira Geração (1965-1980)
Este cenário complexo de desenvolvimento ainda persiste?
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Referências
DEITEL, H., DEITEL, P. & CHOFFNES, D., 2013. Sistemas Operacionais. 3ª Ed. Editora Pearson.
TANENBAUM, A.S. & WOODHULL, A.S., 2016. Sistemas Operacionais Modernos. 4ª Ed. Editora Pearson.