Sistema operativo

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Sistema operativo (como é conhecido em Portugal) ou sistema operacional (como é conhecido no Brasil) é um programa (software) ou um conjunto de programas cuja função é servir de interface entre um computador e o usuário. É comum utilizar-se a abreviatura SO (em português) ou OS (do inglês "Operating System").

Segundo Tanenbaum e Silberschatz existem dois modos distintos de conceituar um sistema operacional: (i) pela perspectiva do usuário (visão "top-down"), é uma abstração do hardware, fazendo o papel de intermediário entre o aplicativo (programa) e os componentes físicos do computador (hardware); (ii) numa visão "bottom-up", de baixo para cima, é um gerenciador de recursos, i.e., controla quais aplicações (processos) podem ser executadas, quando, que recursos (memória, disco, periféricos) podem ser utilizados.

Portanto, se não existissem os sistemas operacionais, todo programa desenvolvido deveria saber como comunicar-se com os dispositivos do computador que precisasse utilizar.

[editar] História dos sistemas operacionais

No início da computação os primeiros "sistemas operacionais" eram únicos, pois cada mainframe vendido necessitava de um sistema operacional específico. Esse problema era resultado de arquiteturas diferentes e da linguagem utilizada — no caso, assembly (linguagem de baixo nível). Após essa fase, iniciou-se a pesquisa de sistemas operacionais que automatizassem a troca de tarefas (jobs), pois os sistemas eram mono-usuário e tinham cartões perfurados como entrada (eliminando, assim, o trabalho de pessoas que eram contratadas apenas para trocar os cartões perfurados). Um dos primeiros sistemas operacionais foi o CTSS, desenvolvido no MIT. Outro, que na época revolucionou o conceito de sistema operacional foi o Multics, desenvolvido nos laboratórios da AT&T. Os sistemas operacionais eram geralmente programandos em assembly, até mesmo o UNIX em seu início. Após poucas versões, o UNIX começou a ser desenvolvido através de uma nova linguagem (a linguagem C) e teve em seus príncipios muitas inovações do Multics. O UNIX criou um ecosistema de versões e inovações, entre estes, destacam-se: System V e derivados - família BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, etc..), Linux (e derivados), HP-UX, AIX, e até o Mac OS X (que é uma variante dos BSDs).

Na década de 1970, quando começaram a aparecer os computadores pessoais, houve a necessidade de um sistema operacional de utilização mais fácil. Em 1980, William (Bill) Gates e seu colega de faculdade, Paul Allen, fundadores da Microsoft, compram o sistema QDOS ("Quick and Dirty Operating System") de Tim Paterson por $50.000, batizam-no de DOS (Disk Operating System) e vendem licenças à IBM. O DOS vendeu muitas cópias, como o sistema operacional padrão para os computadores pessoais desenvolvidos pela IBM.

No começo da década de 1990, um estudante de computação finlandês postou um comentário numa lista de discussão da Usenet dizendo que estava desenvolvendo um kernel de sistema operacional e perguntou se alguém gostaria de auxiliá-lo na tarefa. Este estudante chamava-se Linus Torvalds e o primeiro passo em direção ao tão conhecido Linux foi dado naquele momento.

[editar] Estrutura

Um sistema operacional (ou seu kernel), possui as seguintes funções: (i) agendamento de processos; (ii) gerenciamento de memória; (iii) sistema de arquivos; (iv) disponibilização de entrada e saída de dados.

[editar] Classificações

Em relação ao seu projeto (arquitetura), segundo Tanenbaum:

Sistema monolítico: o kernel consiste em um único processo executando numa memória protegida (espaço do kernel). Ex.: Windows, Linux, FreeBSD
Sistema em camada: funções do kernel irão executar em camadas distintas, de acordo com seu nível de privilégio. Ex.: Multics.
Modelo cliente-servidor ou micro-kernel: o kernel consiste apenas no essencial (comunicação e gerenciamento de processos), e funções como sistemas de arquivos e gerenciamento de memória são executadas no espaço do usuário como serviços; as aplicações (programas) são os clientes. Ex.: GNU Hurd, Mach.
Monitor de máquinas virtuais: fornece uma abstração do hardware para vários sistemas operacionais. Ex.: VM/370, VMWare, Xen.

Segundo o tipo de comercialização que adotaram, os sistemas operativos dividem-se em quatro tipos:

Sistemas Proprietários - Aqueles que são pagos e cujo código fonte não é livremente disponibilizado. (Windows, Mac).
Sistemas Gratuitos - Aqueles que não são pagos, mas cujo código fonte também não é de livre acesso (BeOS).
Sistemas Open Source (Código Aberto) - Aqueles cujo código fonte é aberto (Unix, BSD).
Sistemas Livres - Aqueles que são Open Source, e cujo código fonte ao ser alterado, se distribui sobre a mesma licença (Linux).

Em termos de funcionamento interno, os SOs podem se dividir em dois tipos principais, muito relacionados com o desenvolvimento tecnológico:

Sistemas monotarefa (ex: DOS)
Sistemas multitarefa (ex: Windows, Linux, Unix)
Sistemas multi-processado (ex: Windows, Linux, Unix)

- Os sistemas multi-tarefa podem ainda ser mono-usuário (BeOS) ou multi-usuários (Unix, Linux)

[editar] Referências

Tanenbaum, Andrew. Sistemas operacionais modernos. Rio de Janeiro: LTC. 1999.
Silberschatz, Avi; Galvin, Peter B.; & Gagne, Greg. Operating system concepts. 7.ed. Hoboken: Wiley. 2005.