Classificação Dos Sistemas Operacionais

RICARDO DE MAGALHÃES SIMÕES - Sobre o Autor

Doutorando em Engenharia Elétrica, Mestre em Informática (2006) e Bacharel em Ciência da Computação (2003), todos pela Universidade Federal do Espírito Santo. Atualmente, Professor Substituto de Informática no CEFET-ES, Professor de Programação I no Curso Superior de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas à Distância no CEFET- ES, professor de Sistemas Operacionais pela ESAB. Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Desenvolvimento de Algorítmos, Educação de Informática para estudantes do Ensino Médio, atuando principalmente nos seguintes temas: Informática Básica, Programação nas linguagem C/C++/C#, Java, Pascal.

Página pessoal:

http://geocities.yahoo.com.br/rmagalhaess

Curriculo Lattes::

http://lattes.cnpq.br/5513365303176123

UNIDADE 2

Objetivo: Apresentar os diferentes tipos de sistemas operacionais que podem existir, e as diferenças entre eles.

1. Classificação Dos 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 seguintes análises:

•Características básicas da Arquitetura do Sistema: Monolítico, Microkernel ou Híbrido.

•Capacidade de execução das tarefas: Monotarefa ou Multitarefa;

•Quantidade de usuários que podem operar o sistema: Monousuário ou Multiusuário.

2. Classificação Pela Arquitetura Do Sistema

Em relação a Arquitetura os Sistemas Operacionais podem ser:

•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. O sistema operacional é escrito como uma coleção de rotinas, em que cada uma pode chamar qualquer outra rotina, sempre que for necessário. Exemplos de sistemas desse tipo são: MS-Windows 98, Linux e Solaris.

•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. O sistema Minix, que é uma variação do Unix, é possui uma arquitetura de microkernel.

•Híbrido: nesse caso os 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. Sistemas com arquitetura híbrida são: MacOS X, Windows 2000 e BeOS.

3. Classificação Pela Execução De Tarefas

A capacidade de execução de tarefas divide os sistemas em:

•Sistemas Monotarefa: executam uma tarefa de cada vez, como por exemplo: imprimir um arquivo. Praticamente não são mais utilizados hoje em dia, devido ao desperdício de recursos do computador que eles causam. O extinto MS-DOS da Microsoft é um exemplo de sistema operacional monotarefa.

•Sistemas Multitarefa: executam várias tarefas simultaneamente, como por exemplo: criar um desenho, tocar uma música e imprimir um documento. Sistemas Operacionais multitarefa conseguem maximizar a utilização dos recursos do computador. Até mesmo os sistemas operacionais de alguns aparelhos de telefone celular são multitarefa. Um exemplo é o MS-Windows XP.

Os sistemas multitarefa podem ser classificados de acordo com a forma com que suas aplicações são gerenciadas, podendo ser divididos em: sistemas de tempo compartilhado e sistemas de tempo real.

•Sistemas de Tempo Compartilhado: (Time Sharing Systens em inglês) permitem que diversos programas sejam executados a partir da divisão do tempo de utilização do processador em pequenos intervalos, denominados fatias de tempo (time slice). Se houver a necessidade de executar mais de um programa, o sistema operacional irá designar uma fatia de tempo para cada um, e se a fatia de tempo concedida a um programa não for suficiente para a conclusão do mesmo, ele será interrompido pelo sistema operacional e seu estado corrente será armazenado, e um outro programa entrará em execução. Essa etapa é denominada de Troca de Contexto. Essas trocas acontecerão enquanto houver algum programa que não tenha concluído a sua tarefa.

Figura 2.1: Diagrama funcional de um Sistema Operacional Monolítico

A figura 2.1 demonstra o funcionamento de um sistema de tempo compartilhado durante a execução de 2 programas, A e B. Inicialmente o sistema operacional executa o programa A, após um certo tempo, o programa A será interrompido, e a execução passará para o programa B. Quando o sistema operacional volta a executar o programa A, ele continua a execução do ponto de parada anterior.

Sistemas de Tempo Real: a diferença dos sistemas de tempo real para os sistemas de tempo compartilhado é a definição do tempo de execução de cada programa. Nos sistemas de tempo compartilhado, quem define o tempo de processamento dos programas é o sistema operacional, já nos sistemas de tempo real quem define o tempo de execução do programa é o próprio programa.

No sistema de tempo real não existe o conceito de fatia de tempo, um determinado programa será executado no processador pelo tempo que for necessário, até a sua conclusão, ou até que seja iniciado um programa com maior prioridade de execução. A prioridade também é definida pela própria aplicação e não pelo sistema operacional.

Praticamente todos os sistemas operacionais utilizados nos computadores hoje em dia são de tempo compartilhado. Os sistemas Windows XP, Linux, MacOS X e Symbian são sistemas operacionais de tempo compartilhado. Os Sistemas de Tempo Real são utilizados em aplicações de controle de processos, como monitoramento de refinarias de petróleo, controle de tráfego aéreo, de usinas, ou em qualquer aplicação em que o tempo de processamento é fator fundamental.

4. Classificação Pela Quantidade De Usuários

Por último, abordaremos a classificação quanto a quantidade de usuários que operam um sistema operacional:

•Monousuário: O sistema operacional foi criado para que um único usuário utilize os recursos do computador. Na prática mais de uma pessoa pode utilizar, mas, nesse caso, o sistema operacional não fará distinção entre as pessoas, tratando todas como se fossem a mesma. Isso significa que um documento escrito por alguém poderá ser lido (ou alterado) por outra pessoa. Além disso, qualquer um poderá executar qualquer tarefa no computador. As agendas eletrônicas atuais, chamadas PDA (Personal Data Assistent em inglês), utilizam um sistema operacional monousuário.

•Multiusuário: Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem os recursos do computador. O sistema operacional deve garantir que as tarefas dos usuários estejam separadas e não haja interferência entre as mesmas. Cada um dos programas utilizados deve dispor de recursos suficientes e separados, de forma que o problema de um usuário não afete toda a comunidade de usuários.

Unix e sistemas operacionais mainframe como o MVS são exemplos de sistemas operacionais multiusuário. Os sistemas operacionais Windows XP e MacOS X estão sendo considerados sistemas multiusuário, pois fazem distinção entre os vários usuários que utilizam o computador.