Hardware e Software

Hardware e SoftwareO hardware é a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componenteseletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos. Emcomplemento ao hardware,O software é a parte lógica, ou seja, o conjunto de instruções e dados processados peloscircuitos eletrônicos do hardware. Toda interação dos usuários de computadoresmodernos é realizada através do software, que é a camada, colocada sobre o hardware,que transforma o computador em algo útil para o ser humano. Além de todos oscomponentes de hardware, o computador também precisa de um software chamadoSistema Operacional. O Sistema Operacional torna o computador utilizável. Ele é oresponsável por gerenciar os dispositivos de hardware do computador (como memória,unidade de disco rígido, unidade de CD) e oferecer o suporte para os outros programasfuncionarem (como Word, Excel etc).O termo "hardware" não se refere apenas aos computadores pessoais, mas também aosequipamentos embarcados em produtos que necessitam de processamentocomputacional, como os dispositivos encontrados em equipamentos hospitalares,automóveis, aparelhos celulares, entre outros.Exemplos de software:Sistema Operacional (Linux, Mac OS, Windows, etc.)Microsoft Office, OpenOfficeNero (Gravador de Discos)Gimp, Adobe Photoshop (Editores de Imagens)Exemplos de hardware:CPUMonitorMouse ou RatoTecladoPlaca de vídeo

ImpressoraScannerPlaca de somWebcamMicrofoneJoystickCaixas de SommodemSistema OperacionalUm sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função égerenciar os recursos do sistema (definir qual programa recebe atenção do processador,gerenciar memória, criar um sistema de arquivos, etc.), além de fornecer uma interfaceentre o computador e o usuário. É o primeiro programa que a máquina executa nomomento em que é ligada (num processo chamado de bootstrapping) e, a partir de então,não deixa de funcionar até que o computador seja desligado. O sistema operacionalreveza sua execução com a de outros programas, como se estivesse vigiando,controlando e orquestrando todo o processo computacional.A sigla usual para designar esta classe de programas é SO (em português) ou OS (doinglês Operating System).Visão geralUm sistema operacional pode ser visto como um programa de grande complexidade queé responsável por todo o funcionamento de uma máquina desde o software a todohardware instalado na máquina. Todos os processos de um computador estão por de trásde uma programação complexa que comanda todas as funções que um utilizador impõe àmáquina. Existem vários sistemas operacionais; entre eles, os mais utilizados no dia adia, normalmente utilizados em computadores domésticos, são o Windows, Linux e MacOS X.

Um computador com o sistema operacional instalado poderá não dar acesso a todo o seuconteúdo dependendo do utilizador. Com um sistema operacional, podemos estabelecerpermissões a vários utilizadores que trabalham com este. Existem dois tipos de contasque podem ser criadas num sistema operacional, as contas de Administrador e as contaslimitadas. A conta Administrador é uma conta que oferece todo o acesso à máquina,desde a gestão de pastas, arquivos e software de trabalho ou entretenimento ao controlede todo o seu Hardware instalado. A conta Limitada é uma conta que não tem permissõespara acessar algumas pastas ou instalar software que seja instalado na raiz do sistema ouentão que tenha ligação com algum Hardware que altere o seu funcionamento normal oupersonalizado pelo Administrador. Para que este tipo de conta possa ter acesso a outrosconteúdos do disco ou de software, o administrador poderá personalizar a contaoferecendo permissões a algumas funções do sistema como também poderá retiraracessos a certas áreas do sistema.O sistema operacional funciona com a iniciação de processos que este irá precisar parafuncionar corretamente. Esses processos poderão ser arquivos que necessitam de serfrequentemente atualizados, ou arquivos que processam dados úteis para o sistema.Poderemos ter acesso a vários processos do sistema operacional a partir do gestor detarefas, onde se encontram todos os processos que estão em funcionamento desde oarranque do sistema operacional até a sua utilização atual. Pode-se também visualizar autilização da memória por cada processo, no caso de o sistema operacional começar amostrar erros ou falhas de acesso a programas tornando-se lento, pode-se verificar nogestor de tarefas qual dos processos estará bloqueado ou com elevado número deprocessamento que está a afetar o funcionamento normal da memória.FuncionamentoUm sistema operacional possui as seguintes funções:1. gerenciamento de processos;2. gerenciamento de memória;3. sistema de arquivos;4. entrada e saída de dados.Gerenciamento de processos

O sistema operacional multitarefa é preparado para dar ao usuário a ilusão que o númerode processos em execução simultânea no computador é maior que o número deprocessadores instalados. Cada processo recebe uma fatia do tempo e a alternânciaentre vários processos é tão rápida que o usuário pensa que sua execução é simultânea.São utilizados algoritmos para determinar qual processo será executado em determinadomomento e por quanto tempo.Os processos podem comunicar-se, isto é conhecido como IPC (Inter-ProcessCommunication). Os mecanismos geralmente utilizados são:sinais;pipes;named pipes;memória compartilhada;soquetes (sockets);trocas de mensagens.O sistema operacional, normalmente, deve possibilitar o multiprocessamento (SMP ouNUMA). Neste caso, processos diferentes e threads podem ser executados em diferentesprocessadores. Para essa tarefa, ele deve ser reentrante e interrompível, o que significaque pode ser interrompido no meio da execução de uma tarefa.Gerenciamento de memóriaO sistema operacional tem acesso completo à memória do sistema e deve permitir que osprocessos dos usuários tenham acesso seguro à memória quando o requisitam.Vários sistemas operacionais usam memória virtual, que possui 3 funções básicas:1. assegurar que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento,começando em zero, para evitar ou resolver o problema de relocação(Tanenbaum, 1999);2. prover proteção da memória para impedir que um processo utilize um endereço dememória que não lhe pertença;3. possibilitar que uma aplicação utilize mais memória do que a fisicamente existente.

Sistema de arquivosSistema de sistema de arquivos conhecida por gestão de arquivos é a forma deorganização de dados em algum meio de armazenamento de dados em massafrequentemente feito em discos magnéticos. Sabendo interpretar o sistema de arquivos deum determinado disco, o sistema operacional pode decodificar os dados armazenados elê-los ou gravá-los.A memória principal do computador é volátil, e seu tamanho é limitado pelo custo dohardware. Assim, os usuários necessitam de algum método para armazenar e recuperarinformações de modo permanente.Um arquivo é um conjunto de bytes, normalmente armazenado em um dispositivoperiférico não volátil (p.ex., disco), que pode ser lido e gravado por um ou mais processos.Entrada e saída de dadosEntrada/saída (sigla I/O (em inglês)) é um termo utilizado quase que exclusivamente noramo da computação (ou informática), indicando entrada (inserção) de dados por meio dealgum código ou programa, para algum outro programa ou hardware, bem como a suasaída (obtenção de dados) ou retorno de dados, como resultado de alguma operação dealgum programa, consequentemente resultado de alguma entrada.São exemplos de unidades de entrada de um computador: disco rígido, microfone,teclado, mouse, tela sensível ao toque, Scanner, Leitor de código de barras, Celular,Máquina fotográfica digital, Webcam, joystick e outros acessórios de jogos.São exemplos de unidades de saída de um computador: monitor, caixas de som,impressora, disco rígido.Algumas unidades são de entrada e saída de dados ou também chamados DispositivosHíbridos: disco rígido, disco flexível ou disquete, Pendrive, monitor sensível a toques ealguns tipos de joysticks.Interface de uso

Sistema operacional com interface gráfica, no caso, o Debian com blackbox, Windows,entre outros.Os sistemas operacionais fornecem abstração de hardware para que seus recursospossam ser usados de maneira correta e padronizada, mas para ser possível operar umcomputador, é necessário fornecer também uma interface para que o usuário possadesfrutar dos recursos do sistema. Atualmente existem dois tipos de interface: o GUI(graphical user interface), conhecida também por interface gráfica, e o CUI (command-lineinterface), sendo essa mais conhecida como interface de linha de comando.GUI (Graphical user interface)Nesse tipo de interface, o usuário tem a disposição um ambiente de trabalho compostopor menus, ícones, janelas e outros itens disponíveis. O usuário interage com esse tipo deinterface usando o mouse, podendo também usar o teclado e teclas de atalho. É possívelfazer todo tipo de tarefa usando interface gráfica, como edição de vídeos e imagens,sendo somente alguns tipos muito específicos de tarefas que se saem melhor em linha decomando. Acrescentar facilidade de uso e agilidade é o objetivo da GUI, tendo adesvantagem de consumir muito mais memória que interfaces de linha de comando. Emsistemas unix-likes, existe a possibilidade de escolher o gerenciador de janelas a utilizar,aumentando em muito a liberdade de escolha do ambiente.CUI (Command-line user interface)Além da interface gráfica, existe a interface de linha de comando, que funcionabasicamente com a digitação de comandos, sendo nesse relativamente pouco interativa.Os comandos digitados são interpretados por um interpretador de comandos, conhecidostambém por shells, bastante comuns em sistemas unix-likes. Um exemplo deinterpretador de comandos seria o Bash. Usada geralmente por usuários avançados e ematividades específicas, como gerenciamento remoto, utiliza poucos recursos de hardwareem comparação a interface gráfica. Nesse tipo de ambiente, raramente se usa o mouse,embora seja possível através do uso da biblioteca ncurses no desenvolvimento dossoftwares.

Exemplos de sistemas operacionais ativosWindowsMac OS XLinuxSolarisFreeBSDHaikueComStationFreeDOSUnix System VAmigaOSMINIX