Um sistema operacional de computador lida com as interações entre o hardware e o software, juntamente com outras funções, como manipulação de processos e memória.
Todo celular, computador ou dispositivo eletrônico semelhante vem com um software ou mecanismo específico que você pode chamar de sistema operacional. Este mecanismo aumenta a utilidade de computadores ou smartphones.
O sistema operacional Windows, Linux, macOS, Android, iOS e Ubuntu é o sistema operacional mais usado no mercado, mas e os outros?
Além deles, existem muitos sistemas operacionais disponíveis no mercado que a maioria das pessoas não conhece.
Seja você um indivíduo, uma pequena empresa ou uma grande empresa, usar um sistema operacional adequado é crucial.
Neste artigo, discutirei diferentes tipos de sistemas operacionais e suas funções, vantagens e desvantagens.
Vamos começar!
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O que é um sistema operacional?
Um sistema operacional (SO) é um software (ou software de sistema) para gerenciar o hardware de um computador, bem como os recursos de software, fornecendo serviços comuns para diferentes programas de computador.
Um sistema operacional gerencia o hardware do computador ou os componentes físicos de um sistema de computador, como caixa externa, teclado, mouse, CPU, placa-mãe, placa gráfica, dispositivo de armazenamento, monitor, alto-falante, unidade de disco rígido etc.
Para gerenciar funções de hardware (como alocação de memória, entrada e saída), o sistema operacional funciona como um intermediário entre o hardware e os programas.
Da mesma forma, um sistema operacional gerencia recursos de software – software de sistema e software de aplicativo. Isso inclui navegadores da Web, drivers de dispositivo, programas de e-mail, software de contabilidade, reprodutores de mídia, etc.
Ele monitora e controla a execução de outros programas como software de sistema e programas aplicativos que residem no dispositivo.
Os principais objetivos de um sistema operacional são:
- Um sistema operacional aprimora o uso da máquina, permitindo que os usuários comecem imediatamente e concluam suas tarefas rapidamente, sem perder tempo configurando o sistema desde o início por conta própria.
- O sistema operacional garante o uso eficiente dos recursos. É por isso que não é necessário configurar o sistema.
- Ele foi projetado de forma a permitir o desenvolvimento eficaz, a introdução de novos recursos, testes e muito mais, sem interferência do serviço.
- Também garante que os recursos sejam compartilhados entre vários usuários e processos de forma justa.
Funções dos Sistemas Operacionais
- Gerenciamento de recursos: o sistema operacional gerencia o tempo da CPU, a memória e outros recursos e os aloca entre os vários programas em execução no computador.
- Gerenciamento de processos: O sistema operacional é responsável por gerenciar, interromper e iniciar programas e processos. Ele controla o tempo do processo.
- Gerenciamento de memória: Gerencia a memória do computador e oferece mecanismos para avançar no uso da memória.
- Contabilidade de trabalhos: Rastreia os recursos e o tempo utilizados por diferentes usuários para suas tarefas.
- Segurança: um sistema operacional fornece um ambiente mais seguro para aplicativos, dados e usuários, implementando vários mecanismos e políticas de segurança, como criptografia, controles de acesso e muito mais.
- Gerenciamento de dispositivos: o sistema operacional gerencia os dispositivos de entrada e saída, como teclados, mouses, impressoras e monitores. Além disso, fornece interfaces e drivers necessários para permitir a comunicação entre o computador e os dispositivos externos.
- Rede: O sistema operacional oferece recursos de rede, incluindo gerenciamento de conexões de rede, compartilhamento de recursos, manipulação de protocolos de rede e estabelecimento de conexões entre várias redes.
- Gerenciamento de arquivos: O sistema operacional organiza e gerencia o sistema de arquivos, como a criação, manipulação e exclusão de diretórios e arquivos.
- Backup e recuperação: O sistema operacional oferece mecanismos para fazer backup de dados importantes instantaneamente e recuperá-los em caso de erros, desastres e falhas do sistema.
- Interface do usuário: um sistema operacional oferece uma interface do usuário que permite que os usuários interajam com os dispositivos. Estes são interface de linha de comando (CLI), interface gráfica do usuário (GUI) ou uma combinação de CLI e GUI.
- Chamadas de sistema: o sistema operacional fornece chamadas de sistema que permitem que um aplicativo interaja com um sistema operacional para acessar os recursos. As chamadas de sistema oferecem uma interface padrão entre o sistema operacional e os aplicativos, garantindo compatibilidade e portabilidade em várias plataformas de software e hardware.
- Monitoramento de desempenho: o sistema operacional oferece ferramentas para otimizar e monitorar o desempenho do sistema, como otimizar o uso de recursos, identificar gargalos e analisar métricas e logs do sistema.
- Virtualização: um sistema operacional possui recursos de virtualização que permitem que vários sistemas operacionais e aplicativos sejam executados em uma máquina física. Isso permite flexibilidade no gerenciamento de diferentes cargas de trabalho e eficiência no uso de recursos.
- Compartilhamento de tempo: um sistema operacional permite que vários usuários compartilhem seu sistema de computador e recursos com mecanismos de compartilhamento de tempo para alocar recursos de maneira eficiente e justa.
Tipos de Sistemas Operacionais
#1. SO de tarefa única
Um sistema operacional de tarefa única, também conhecido como sistema operacional de usuário único, é projetado especificamente para computadores domésticos. Aqui, apenas um usuário pode realizar uma única tarefa/trabalho por vez. Este sistema operacional foi desenvolvido especialmente para telefones sem fio e dispositivos de mensagens bidirecionais.
Características:
- Suporta downloads de imagens e vídeos
- Permite imprimir um documento
- Oferece gerenciamento de entrada/saída
- Interpreta os comandos do usuário
Vantagens:
- Consome menos memória
- É rentável
Desvantagens:
- Ele pode executar apenas um trabalho/tarefa por vez.
- Não é sofisticado como os outros.
#2. Sistema operacional multitarefa
Um sistema operacional multitarefa permite que um usuário execute vários programas ao mesmo tempo. Isso significa que um único usuário pode executar várias tarefas/trabalhos ao mesmo tempo. Isso geralmente é encontrado em laptops e computadores pessoais. É de dois tipos:
- Preemptivo: O sistema operacional calcula o tempo de processamento central compartilhando um único slot com um dos programas.
- Cooperativo: Isso pode ser alcançado dependendo de cada processo para dar tempo a vários métodos em uma matriz definida. Por exemplo, clicar em imagens enquanto faz um vídeo.
Características:
- Suporta download de imagens enquanto assiste a filmes
- Alocação de recursos
- Gerenciamento de processos
- Gerenciamento de arquivos
Vantagens:
- Poupa tempo
- A produtividade é maior em menos tempo
- A memória usada é menor
Desvantagens:
- Requer mais espaço
- é mais complexo
#3. Sistema operacional em lote
Um sistema operacional em lote não interage diretamente com o sistema. Existe um sistema operacional que recebe trabalhos cujos requisitos são semelhantes e os agrupa em vários lotes. Além disso, o trabalho de um operador é separar diferentes trabalhos com necessidades semelhantes, por exemplo, extratos bancários, sistemas de folha de pagamento, etc.
Características:
- O agrupamento dos trabalhos é baseado em semelhanças
- A CPU executa esses trabalhos em uma sequência definida organizada por um operador para que todos os trabalhos possam ser executados em fila.
Vantagens:
- Os processadores do sistema operacional em lote sabem a hora do trabalho quando ele está na fila
- O tempo ocioso é menor
- É fácil gerenciar grandes trabalhos no sistema operacional em lote
- Vários usuários podem usar este sistema
Desvantagens:
- A depuração é complexa no Batch OS
- é caro
- Os outros trabalhos devem aguardar enquanto um trabalho já está em execução.
#4. SO multiusuário
Em um sistema operacional multiusuário, vários usuários podem acessar vários recursos ao mesmo tempo. Esse acesso pode ser fornecido usando uma rede comum entre diferentes computadores pessoais conectados a um único sistema de computador. Dessa forma, muitos usuários podem acessar uma única máquina ao mesmo tempo.
Características:
- Compartilhamento de recursos
- Compartilhamento de tempo
- Compartilhamento em segundo plano
- Invisibilidade
Vantagens:
- Ajuda o sistema a compartilhar dados entre vários usuários
- Ele permite que o sistema compartilhe os recursos de hardware, como impressoras.
- Os usuários podem compartilhar facilmente seu trabalho com outras pessoas
- Os serviços são sistemáticos e estáveis
Desvantagens:
- Precisa de hardware caro para configurar
- A privacidade se torna um problema, pois os dados são compartilhados
- O desempenho geral pode ser afetado, pois vários usuários trabalham no mesmo ambiente.
#5. RTOS
Um sistema operacional em tempo real (RTOS) é um sistema operacional que fornece certos recursos para aplicativos de tempo real dentro de um prazo definido. Esses sistemas são especialmente projetados para dispositivos como microcontroladores e sistemas críticos.
Características:
- Uma pegada pequena significa que é leve em comparação com o sistema operacional geral
- Esses sistemas são altamente responsivos e rápidos
- Oferece agendamento baseado em prioridade
- informações de tempo
Vantagens:
- A utilização de sistemas e dispositivos é máxima
- O tempo necessário para mudar de tarefas é menor
- Ele se concentra na execução de aplicativos
- O tamanho deste sistema é pequeno e, portanto, pode ser facilmente incorporado em sistemas
Desvantagens:
- Pode executar tarefas limitadas
- O algoritmo usado é complexo
- Ele executa a comutação mínima de tarefas
#6. Sistema operacional de rede
Um sistema operacional de rede é um sistema que conecta vários computadores e dispositivos em uma determinada rede e permite que eles compartilhem recursos na mesma rede. Ele ajuda a criar e gerenciar contas de usuário, controlar o acesso a recursos, fornecer comunicação entre dispositivos e monitorar a rede.
Características:
- Compartilhamento de banco de dados e sistema de arquivos
- Criando backups
- Internetworking
- Aplicativo e impressoras compartilhando uma rede
- Recursos de segurança, como controle de acesso e autenticação
Vantagens:
- Oferece acesso remoto aos servidores de vários locais
- Oferece boa segurança
- Altamente estável
Desvantagens:
- Alto custo
- Requer manutenção regular
- Depende de uma localização central
#7. SO distribuído
O sistema operacional distribuído é uma coleção de vários computadores autônomos separados fisicamente, mas conectados por meio de uma rede centralizada equipada com sistemas distribuídos. Os sistemas autônomos podem se comunicar com cada sistema acessando e compartilhando arquivos, bem como recursos e realizando diferentes tarefas.
Características:
- Compartilhamento de recursos
- Simultaneidade
- Escalabilidade
- Tolerância ao erro
- Heterogeneidade
- Transparência
- Abertura
Vantagens:
- A relação preço-desempenho é melhor
- é flexível
- Possui maior disponibilidade e confiabilidade
- Oferece extensibilidade
Desvantagens:
- Se um nó tenta enviar dados simultaneamente, a rede fica sobrecarregada
- O software relevante não está disponível no momento
- Devido ao fácil acesso, a segurança pode ser um problema
#8. SO móvel
Um sistema operacional móvel é um sistema que permite que tablets, smartphones e outros dispositivos relacionados executem programas e aplicativos com facilidade. Ele fornece uma interface entre as funções de software e os componentes de hardware. Ele apresenta blocos, ícones, informações, acesso a aplicativos e muito mais ao ligar.
Características:
- Gerenciamento de dispositivo
- Escalonamento ou gerenciamento do processador
- Gerenciamento de memória
- Segurança como senhas, digitalização de impressões digitais, etc.
- Gerenciamento de arquivos
- Detecção de erros
- Desempenho do sistema de rastreamento
Vantagens:
- É fácil de usar
- Estes são leves
- Ele permite que os usuários personalizem seus dispositivos para atender às suas necessidades
- Novas atualizações são lançadas com frequência
Desvantagens:
- A maioria dos sistemas operacionais móveis são projetados para executar tarefas para hardware específico, como o Apple iOS
- O sistema operacional móvel é vulnerável a violações de segurança
- A duração da bateria é limitada
- Você precisa atualizar manualmente o hardware quando uma nova atualização de versão chega ao mercado
#9. SO incorporado
Um sistema operacional incorporado é projetado para executar tarefas para um dispositivo específico, mas não para um computador. O objetivo principal é executar o código que permite que o dispositivo execute seu trabalho. Além disso, este sistema torna o hardware acessível ao software.
Características:
- Operação em tempo real
- Baixo custo de fabricação
- Restrição de projeto apertada
- Mecanismos de proteção
Vantagens:
- é portátil
- O requisito de hardware é menor
- É mais rápido em comparação com outro sistema operacional
- É altamente previsível
Desvantagens:
- Alta modificação é necessária
- Customização requer mais tempo
- Menos otimização
#10. SO de virtualização
Virtualization OS refere-se ao uso de software que simula a funcionalidade do hardware em um sistema virtual. Isso permite que as organizações de TI operem vários sistemas operacionais. Ele permite que o hardware execute várias imagens do sistema operacional por vez.
Características:
- Alocação de recursos
- Leve
- Escalabilidade
- Fácil gerenciamento
- Portabilidade
- Segurança
Vantagens:
- Permite maior eficiência de recursos
- Reduz significativamente o custo
- A implantação é rápida
Desvantagens:
- Como os contêineres compartilham um sistema operacional host semelhante, há riscos de segurança
- O isolamento é limitado
- A configuração e o gerenciamento são complexos, exigindo mais conhecimento e habilidades
- O acesso ao hardware é limitado
#11. Cloud OS
Um sistema operacional em nuvem é projetado para operar com ambientes de virtualização e computação em nuvem. Ele gerencia a operação de várias máquinas virtuais. Suas funcionalidades podem variar dependendo dos serviços em nuvem e do ambiente virtual em uso.
Além disso, pode gerenciar a operação, execução e processamento de diferentes infraestruturas virtuais, máquinas virtuais e servidores virtuais.
Características:
- Pode ser dimensionado facilmente com base nas demandas
- Os recursos de segurança podem ser integrados, como autenticação de 2 fatores, logon único, etc.
- Integra muitas soluções modernas
- Oferece recursos de backup e restauração.
Vantagens:
- Oferece mais flexibilidade, pois você pode usá-lo em qualquer lugar e a qualquer hora
- Ele permite que os desenvolvedores acelerem o processo de desenvolvimento com implantações rápidas
- Você paga pelos recursos que escolher, então, custo-benefício
- Acessibilidade mais fácil a partir de qualquer dispositivo
Desvantagens:
- Você achará complexo ao integrar com os sistemas existentes
- Haverá despesas imprevistas
- Você precisa se preocupar com riscos de segurança, como ameaças online e privacidade de dados
- Você pode experimentar um tempo de inatividade em caso de um desastre natural
Sistemas operacionais populares
Alguns dos sistemas operacionais mais usados em todo o mundo são os seguintes:
SO Windows
O sistema operacional Windows é um sistema operacional gráfico da Microsoft. Ele permite que os usuários usem facilmente seus sistemas de computador e leiam e armazenem dados, conectem-se à Internet, joguem, assistam a vídeos e executem diferentes aplicativos. Está disponível para uso profissional e pessoal.
De acordo com StatCounteré o sistema operacional mais usado em todo o mundo para computadores pessoais, com uma participação de mercado de 69,51%% em julho de 2023.
Mac OS
macOS é um sistema operacional Unix desenvolvido pela Apple Inc. Ele é usado em computadores Apple Mac. O desempenho do macOS é responsivo e rápido devido à otimização do sistema operacional para hardware específico.
Além disso, é o segundo SO mais usado mundial na categoria de computadores pessoais, com 20,44% de market share.
Linux
O Linux é o sistema operacional de código aberto que gerencia diretamente os recursos e o hardware do sistema, como memória, armazenamento e CPU.
O sistema operacional Linux fica entre o hardware e os aplicativos e permite que recursos físicos e conexões de software façam o trabalho. Ele vem depois do sistema operacional Windows e do macOS no uso mundial de sistemas operacionais de computadores pessoais, com uma participação de mercado de 3,24%.
ubuntu
É um sistema operacional baseado em Linux no Debian, composto principalmente de software livre e de código aberto. O Ubuntu é lançado nas edições de desktop, núcleo e servidor para dispositivos IoT e robôs. É um sistema operacional popular para computação em nuvem.
Android
O Android é um sistema operacional móvel baseado em Linux que roda em tablets e smartphones. Essa plataforma usa Linux Kernel, um navegador da Web, aplicativos de usuário final e uma GUI. Utiliza a linguagem Java principalmente para escrever seu código e outras linguagens.
O principal objetivo do Android é proporcionar uma boa experiência aos seus usuários finais, tornando-o um sistema operacional altamente eficiente. É também o sistema operacional mais usado no mundo na categoria de SO móvel, com uma participação de mercado de 70,9%, de acordo com StatCounter.
iOS
Apple iOS é um sistema operacional móvel desenvolvido e comercializado pela Apple Inc. Ele alimenta os dispositivos móveis da Apple e é o sistema operacional móvel mais instalado, depois do Android, com uma participação de mercado de 28,36%, de acordo com StatCounter. Além disso, oferece conectividade celular, Bluetooth, Wi-Fi e suporte a VPN.
Conclusão
Diferentes tipos de sistemas operacionais estão disponíveis no mercado, cada um com vários conjuntos de recursos e funcionalidades, bem como prós e contras.
Então, se você quiser escolher o sistema operacional certo para o seu caso de uso, entenda bem suas necessidades e orçamento. Você deve escolher um sistema operacional que possa gerenciar armazenamento e memória com eficiência, proteger sua privacidade, proteger seus dados e caber no seu orçamento.
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