Sistemas Operativos


O sistema Operativo Consiste numa primeira camada de software que se destina a fazer funcionar o hardware e/ou servir de intermediário entre esse mesmo hardware e o utilizador ou os seus programas de aplicação.

Funções do Sistema Operativo
·        Gestão de processador;
·        Gestão de memória;
·        Operações I/O (Input/Output);
·        Sistema de Ficheiros;

Estrutura organizacional da informação num computador
Os sistemas operativos permitem, através dos comandos solicitados pelo utilizador, organizar de forma adequada a informação armazenada nos suportes de armazenamento.
·        Diretório;
·        Ficheiros;

Ficheiro: Conjunto numeroso de bytes;
           Diretório: Compartimento onde se colocam os ficheiros.

Sistemas Operativos MS-DOS

Sendo um sistema operativo um conjunto de programas, importa salientar os que são fundamentais:
·        command.com;
·        Io.sys;
·        ms-dos.sys;

command.com
Interpretador de comandos (interpreta e traduz o comando introduzido pelo utilizador desencadeando os mecanismo necessários à sua execução)

Io.sys e ms-dos.sys
Permite a interligação e controlo entre os diversos dispositivos

Comando mais comuns:

DIR – consulta de diretórios
TREE – Diagrama de árvore das diretorias
CD – mudança de diretório (Change Directory)
MD – criar diretório (make Directory)
RD – Remover directoria (remove Directory)
DEL – apagra ficheiros
REN – renomear ficheiros
COPY – copiar ficheiros
EDIT – editor de ficheiros ASCII
VER – Verção  do sistema operativo.


Mais comandos…
·        DATE – C:\>date
·        /t
·        TIME – C:\> time
·        CLS
·        MEN

DIR
/P – lista o diretório com pausas para que não possa ser exibida de uma só vez na tela;
/W – lista o diretório organizado a visualização na horizontal;
/S – exibe não só o conteúdo do diretório atua como também o conteúdo das pastas deste;
/? – Para conhecer todos os parâmetros do comando dir.


Format
Comando que executa a dormatação do disco rígido ou de uma partição deste;
/Q – formata rapidamente o disco da unidade;
/U – formata o disco independente da condição;

Exemplo:
C:\ >format F:

UnFormat
/L – recupera as informações de um disco, mostrando a lista de arquivos e directórios;
/TEST – Lista todas informações, mas não refaz o dico

Exemplo:
C:\>unformat F: - “desformatação” o disco representado pela unidade f;


Redes


O que é uma rede de computadores?

É um sistema de comunicação de dados constituídos através da interligação de computadores e periféricos, com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos.

Vantagens das redes

·        Partilha de recursos físicos;
·        Partilha de programas;
·        Partilha de ficheiros;
·        Intercâmbio de mensagens e de informações;
·        Melhor organização do trabalho em grupo;
·        Manutenção do parque informático através de administração remota;
As cópias de segurança tornam-se mais eficazes, podem ser centralizadas num só computador.



A nível de hardware necessitam de:

Computadores;
Periféricos (impressoras, etc…);
Meios físicos de transmissão (cabos, ou sistemas de comunicação sem fios – onde propagadas no espaço);
Dispositivos de ligação dos computadores à rede (placas de rede, modems e/ou outros dispositivos);

Classificação das redes quanto aua distancia ou distribuição geográfica:

LAN (local área netwok)
Rede local confinada a uma sala ou, no máximo a um edifício;
CN (Campus netwok)
Ao conjunto de Lans interligadas denominam-se de campus (varias salas ligadas entre si);
PAM (personal área network)
Rede local de alcance muito restrito, para apenas um utilizador.
MAN (metropolitan área network)
Rede alargada a uma cidade.
WAM (wide área network)
Rede alargada a um pais ou ate ao mundo inteiro.
Exemplo: internet.

Tipologias de redes.

As várias formas de interligar computadores.

O que são tipologias?

Há diversas formas de interligar aparelhos numa rede. A essas formas dá-se o nome genérico de tipologias.

A escolha das topologias é muito importante, porque determina o tipo de equipamento a usar, incluindo os cabos.

Tipologias Físicas

Bus ou barramento
·        Esta tipologia, já foi das mais utilizadas em rede (LAN). Todos os computadores estão ligados a um cabo comum (backbone) que tem as duas extremidades separadas. Backbone significa “espinha dorsal” embora no contexto de redes Bakbone signifique “rede de transporte”.

Star ou estrela
·        Todos os computadores ligados a um dispositivo concentrador, como um hub ou um switch. E uma tipologia mais utilizada actualmente em redes locais, porque as suas vantagens cobre largamente as desvantagens.

Ring ou anel
·        Como o próprio nome indica, existe um backbone em forma de anel fechado ao qual se ligam os computadores e outros dispositivos.
·        No entanto, fatuamente, caiu em desuso e apenas se vê ainda nalgumas redes de alta velocidade com fibra óptica e muitas com duplo anel, em que o segundo anel entra em funcionamento se o primeiro falhar.  

Mesh ou malh
     ·        A tipologia física em malha ou mesh é típica das WAN, já que não tem forma definida. Existem normalmente várias ligações possíveis em postos.

Dispositivos de interligação:
·        Repetidor;
·        Hud;
·        Switch;
·        Bridge;
·        Router;

Repetidores
            Os repetidores (repeaters) são simples dispositivos que repetem sinais ao longo de um meio Físico;
            Regeneram os sinais de modo a evitar a sua atenuação que ocorre ao longo da sua transmissão; desta forma podemos aumentar a abrangência de uma rede.

Bridges ou Pontes
            As Bridges ou Pontes são dispositivos que permitem interligar duas ou mais sub-redes e gerir de uma forma muito elementar, o tráfego entre as diferentes partes da rede.
            Bridges servem para interligar duas redes, como por exemplo ligação de uma rede de um edifício com outro.
            A bridge funciona como um filtro, permitindo a separação do tráfego entre dois segmentos, evitando a propagação da informação sem interesse para outros segmentos.

Hub
            Dispositivos de rede que serve para interligar diversos computadores quando a topologia física utilizada é em estrela.
            De cada computador individual sai um cabo que é ligado a uma ficha de hub à assim, se houver um problema no cabo ou numa ficha, somente aquele computador e que deixa de funcionar.


Switch
            Tem a mesma função de um hub, mas, o funcionamento interno é diferente! Não é em barramento, mas em, “comutar portas”
            Se 2 computadores estiverem a comunicar, as duas portas comutam e interligam-se de modo a outros computadores poderem também comunicar em simultâneo – Ligação realizada em dois pontos.
           




Routers
            São dispositivos fundamentais da interligação das milhões de redes que constituem a Internet;
            São eles que desempenham a função de encaminhar as mensagens da sua rede de origem à rede de destino, determinando os melhores percursos que nem sempre são os mais curtos em extensão, mas os que se apresentam disponíveis, menos congestionados ou com melhores níveis de desempenho.

Meios físicos de transmissão:
·        Cabos
·        Eléctricos
·        Pares entrançados – UTP-STP
·        Coaxial – Thin – Ethernet – Thick – Ethernet
·        Óticos – Fibra Óptica

·        Ondas no espaço
·        Ondas Infravermelhas;
·        Ondas de Rádio;
·        Lazer;
·        Satélite;
·        UMTS.


Maios físicos de rede.
Os cabos utilizados em redes podem ser divididos em dois grupos principais:


Cabos eléctricos:
            Normalmente são cabos de cobre (ou de outro material condutor) que transmitem os dados através de sinais eléctricos:


Cabos ópticos:
Cabos de fibra óptica, que transitem a informação através de sinais óticos ou luminosos.

Cabos de pares entrançados
            Consistem em um ou vários pares de fios de cobre;
            Os dois fios de cada par são entrançados, ou seja, enrolados ao torno um do outro, com o objectivo de criar à sua volta um campo electromagnético que reduz a possibilidade de interferência de sinais externos.
            Em redes locais são utilizadas duas modalidades principais de cabos de pares entrançados:
 STP (Par entrançado Blindado)
                      








UTP (Par entrançado não Blindado)








Cabos de pares entrançados STP – consistem em pares de fios entrançados revestidos por um invólucro de metal, com vista a proteger os condutores das interferências electromagnéticas.

Tipos de Barramentos


Barramento



O processador e os restantes dispositivos eletrónicos comunicam entre si através de canais de comunicação aos quais se dá ao nome de barramentos.
Existem três tipos (relativamente ao tipo de dados que neles circula) de barramentos no interior do computador (na motherboard) e que são:


Barramento de dados

São os condutores por onde circulam os dados que o processador vai buscar a memória RAM ou aos dispositivos de I/O.


Barramentos de endereços

O acesso aos dados que a CPU necessita é feito pelo envio dos endereços das posições de memória ou de dispositivos de I/O onde eles se encontram. Esses endereços circulam neste barramento.


Barramento de controlo

Existem sinais (elétricos) que controlam os dispositivos eletrónicos para que o sistema possa ler/escrever os dados. Esses sinais viajam neste barramento.

Memória Cache

A memória cache é uma memória volátil de alta velocidade.
O Seu tempo de acesso é muito menor que o da memória principal. Sempre que o processador faz referência a um dado armazenado na memória principal, lê primeiro a memória cache.
 Se o dado for encontrado na cache, não há necessidade de acesso à memoria principial, caso contrario, o acesso é obrigatório. É uma memória de acesso rápido, do tipo SRAM (static RAM). Todos os processadores contam com uma memória interna, a qual é divida em subníveis. Cada um serve para armazenar um determinado tipo de informação.
Essas divisões de níveis são conhecidas pelos nomes cache L1, L2 e L3. Cache L0: uma das principais novidades na arquitetura Sandy Bridge é o cache L0.
Surgiu para auxiliar o processador e para rentabilizar o acesso aos dados. Recebeu o nome de cache de microinstruções descodificadas, a qual é capaz de armazenar até 1.536 microinstruções. Cache L1: está dividida em duas partes, uma para os dados outra para instruções. – quantidades de memória separadas para cada núcleo. Cache L2: os processadores Intel Core de segunda geração trazem 256KB de memória para cada núcleo). A única diferença é que cache L2 foi renomeada para Mid-Level Cache (MLC), “Cache de Nível Intermédio”. Cache L3: a Intel decidiu modificar o nome do cache L3 para Last-Level Cache (LLC). Surgiu para melhorar o tempo de acesso e o compartilhamento de recursos.

Hardware e Software

Hardware

Parte física do computador
ü  Conjunto de componentes electrónicos;
ü  Circuitos integrados e placas.


Software

ü  Conjunto de instruções que controla e orienta (instrui) o computador para a execução de tarefas;
ü  A essas “instruções” chamamos também de programas.

Sistema
Toda máquina e um sistema
Sistema e um conjunto de componentes que realiza as seguintes funções:

Entrada  ---------------------------> Processamento ------------------------------> Saída


Sistema

Entrada de um sistema de computação

ü  Corresponde ao conjunto dos dados necessários para a realização de uma tarefa.

Processamento

ü  Refere-se as modificações realizadas sobre os dados de entrada e a elaboração dos resultados.

Saída

ü  Corresponde ao conjunto de dados resultantes obtidos.

Hardware

Parte física que esta dividida em 5 partes funcionais:
ü  Unidades de entrada;
ü  Unidades de saída;
ü  Memória principal;
ü  Memória secundaria;
ü  Unidade central de processamento (CPU).

CPU

ü  Também chamado de processador e microprocessador, é o “cérebro do computador”.

ü  É no CPU que são feitos os cálculos lógicos e aritméticos e o controlo de toda a máquina.

ü  Consiste num circuito integrado (chip) de vital importância para o computador.


Processamento das instruções

ü  Quando executamos um programa, o mesmo é transferido para a memória.

ü  O processador pode receber as mais variadas informações, como ter que exibir informações no monitor ou pode continuar a carregar e executar o programa.



DMA

Antigamente o processador controlava as transferências de informações entre a memória RAM e o disco rígido.

Essa operação ocupava o processador até todas as informações serem transferidas.

Nos dias de hoje, essa transferência é feita sem o auxílio de Processador (Método DMA – Direct Memory Access).

Clock

O clock sincroniza as tarefas do computador, controla o número de instruções por segundo que o processador pode executar, também chamado de ciclo.

A medida do clock é feita de hertz, onde cada hertz representa o número de ciclo de clock por segundo.

Clock

Os utilizadores conseguiam medir a velocidade de um processador através do seu clock, porem isso começou a criar problemas, pois conforme aumentavam a capacidade do clock do processador, mais este gerava calor e começava a ser notável uma absorção no CPU.

Núcleos dos processadores

Começaram a surgir processadores com um ou mais núcleos, isto é cada processador e como se tivesse dois processadores num so

Relativamente ao funcionamento, será o mesmo, em vez de lidar com apenas um processo, realiza dois processos, um para cada núcleo melhorando consideravelmente o seu desempenho.

Já foram lançados processadores com 4 núcleos com Hyper-Threading (mais quatro núcleos virtuais).

O Hyper-Threading oferece um aumento de desempenho até 30% dependendo da configuração do sistema.


É a partir do clock, que podemos entender também o tempo de latência, Se por exemplo uma memoria RAM tem latência 5, quer dizer que ela vai levar cinco ciclos de clock completos para executar, a transferência dos dados.

Outra curiosidade e que o processador sabe quantos ciclos uma instrução vai demorar, pois ele tem uma tabela com essas informações. Desta forma, se ele tem instruções sequenciais, ele consegue prever em qual pulso de clock ele vai iniciar a próxima.

Agora para saber se um processador e mais rápido que o outro, e preciso comprar a taxa de clock de ambos, aquele que tiver a taxa mais alta será sempre o mais rápido.

A taxa mais alta diminui o tempo entre cada ciclo, e as tarefas serão executadas em menos tempo e o desempenho será mais alto.

2º Período

Neste 2º Período vamos falar de  Hardware e de Software