O que é um sistema operacional?

Olá meu querido aluno(a),

Hoje vamos falar sobre sistemas operacionais. Tema recorrente nas provas de concurso. E está vindo com tudo na área policial.  Bem, a primeira vista parece ser simples definir o que é o Sistema Operacional e que ele faz. Contudo, como veremos, nem sempre é possível delimitar uma fronteira clara.

Apesar de não termos essa fronteira clara, não há dúvida que um Sistema Operacional é um programa. Isso mesmo, um programa como os demais que roda na sua máquina. O diferencial é que ele é um dos programas mais complexos que rodam na sua máquina. Um sistema operacional é responsável pelo gerenciamento de todo o hardware do seu computador. É ele que vai diz, por exemplo, qual processo (programa em execução) poderá utilizar o processador e por quanto tempo.

Outro papel do sistema operacional é garantir que um programa não interfira no outro. Ou seja, o sistema operacional atua como um grande gerente de recursos. Podemos ver um sistema operacional com uma camada entre o hardware e as aplicações de usuário. Dessa forma, o propósito de um sistema operacional é criar um ambiente que permita a execução de forma conveniente, ou seja, simples e ao mesmo tempo eficiente.

É importante também notar que existe um vasto espectro sistemas operacionais. Por exemplos, alguns são responsáveis por gerenciar o hardware de PC’s, outros de celulares e ainda existem sistemas operacionais para Mainframes.

Outra aspecto desse nosso estudo é entender de forma clara o que significa uma execução conveniente de programas. Note que se o sistema operacional não existisse, seria papel do programador lidar diretamente com hardware, além disso, ele deveria prever a existência e competição com outros programas. Ademais, para cada novo sistema (hardware) provavelmente seria necessária uma nova codificação para adaptar o programa ao novo hardware. Dessa forma, podemos dizer que o sistema operacional cria uma abstração para o programador.

Segundo Tanenbaum, um sistema operacional pode ser visto como uma máquina estendida ou como um gerenciador de recursos. Como uma máquina estendida, o usuário não está interessado em saber os detalhes funcionais dos dispositivos. Vamos tomar como exemplo o acesso aos dados de disco rígido. Uma abstração típica seria que o disco contenha um conjunto de nomes de arquivos.

Note que no fundo o que existem são 0’s e 1’s. Um sistema de arquivos é uma abstração criada pelo SO. O usuário não precisa se preocupar com detalhes com em que posição está o cabeçote de leitura do HD. Dessa forma, o SO esconde do usuário a complexidade do hardware e apresenta uma visão fácil e simples para as operações sobre os dispositivos. Essa visão é equivalente a uma máquina estendida ou máquina virtual, mais fácil de lidar.

Na outra visão de Tanenbaum, o sistema operacional é um grande gerenciador de recursos. Lembre-se que o sistema computacional é conjunto de recursos: processadores, memórias, discos, mouses, teclados, impressoras, etc. É tarefa do SO gerenciar a alocação desses dispositivos para os diversos processos, de forma que não aconteçam inconsistências.

Do ponto de vista do usuário, um PC consiste basicamente de teclado, monitor, mouse e um sistema operacional. Para o usuário, o sistema operacional tem o papel de maximizar o desempenho da máquina. Provavelmente, o usuário desejará abrir diversas abas do navegador, ouvir música, e talvez jogar ao mesmo tempo. Dessa forma, do ponto de vista do usuário, o sistema operacional tem como função principal facilitar o uso. Ou seja, abstrair a complexidade do hardware para o usuário e entregar um ambiente fácil de utilizar e útil.

Em muitos sistemas, mesmo com apenas uma CPU, o sistema operacional é capaz de criar a ilusão que as diferentes tarefas estão sendo executadas ao mesmo tempo. Note que quando há apenas uma CPU isso é de fato uma ilusão, já que somente um processo (programa em execução) poderá estar de posse da CPU durante um determinado tempo. Essa ilusão é chamada de multitasking ou multitarefa.

Do ponto de vista do sistema computacional, o SO é grande maestro. Ele é responsável por alocar os recursos da máquina. Perceba que uma máquina tem diversos recursos: memória, tempo de CPU, dispositivos de I/O, etc. É papel do SO dizer qual aplicação vai utilizar qual
recursos e por quanto tempo.

Vamos pegar como exemplo a impressora. Note que se todos os programas pudessem enviar livremente caracteres para sempre impressos, os textos resultados seriam uma mescla de diferentes arquivos. Para que isso não acorra, o SO controla o acesso a esse hardware criando um fila.

(2014/VUNESP/Analista de Sistemas) Existe um tipo de sistema operacional que fornece ao usuário a ilusão de que o número de processos que são executados simultaneamente no computador é superior ao número de processadores existentes no computador. Esse tipo
de sistema operacional é conhecido como

a) escalonável.
b) multiexecução.
c) multitarefa.
d) preemptivo.
e) round robin.

LETRA C

Como vimos, essa ilusão criada pelo SO é chamada de multitarefa.

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