Tipos de sistema operacional - Tutorialspoint

Sistema operacional em lote

Os usuários de um sistema operacional em lote não interagem diretamente com o computador. Cada usuário prepara seu trabalho em um dispositivo off-line como cartões perfurados e o submete ao operador do computador. Para acelerar o processamento, trabalhos com necessidades semelhantes são agrupados em lotes e executados em grupo. Os programadores deixam seus programas com o operador e o operador então ordena os programas com necessidades similares em lotes.

Os problemas com Sistemas em Lote são os seguintes –

Falta de interação entre o usuário e o trabalho.

CPU é frequentemente ocioso, porque a velocidade dos dispositivos mecânicos de E/S é mais lenta que a da CPU.

Dificuldade para fornecer a prioridade desejada.

Sistemas operacionais de compartilhamento de tempo

O compartilhamento de tempo é uma técnica que permite que muitas pessoas, localizadas em vários terminais, possam usar um determinado sistema de computador ao mesmo tempo. O Time-sharing ou multitarefa é uma extensão lógica da multiprogramação. O tempo do processador que é compartilhado entre vários usuários simultaneamente é chamado de time-sharing.

A principal diferença entre Sistemas Multiprogramados em Lote e Sistemas de Time-Sharing é que no caso de Sistemas Multiprogramados em Lote, o objetivo é maximizar o uso do processador, enquanto nos Sistemas de Time-Sharing, o objetivo é minimizar o tempo de resposta.

Os trabalhos múltiplos são executados pela CPU alternando entre eles, mas as alternâncias ocorrem com tanta freqüência. Assim, o usuário pode receber uma resposta imediata. Por exemplo, em um processamento de transações, o processador executa cada programa do usuário em um curto intervalo de tempo ou quantum de computação. Isto é, se n usuários estiverem presentes, então cada usuário pode obter um quantum de tempo. Quando o usuário submete o comando, o tempo de resposta é em poucos segundos no máximo.

O sistema operacional usa o agendamento da CPU e a multiprogramação para fornecer a cada usuário uma pequena parte de um tempo. Sistemas de computador que foram projetados principalmente como sistemas em lote foram modificados para sistemas de timesharing.

As vantagens dos sistemas operacionais de timesharing são as seguintes –

Provê a vantagem da resposta rápida.

Evite a duplicação de software. Diminui o tempo ocioso da CPU.

Desvantagens dos sistemas operativos de Time sharing são as seguintes –

Problema de fiabilidade.
Questão de segurança e integridade dos programas e dados do utilizador.

Problema de comunicação de dados.

Sistema operacional distribuído

Sistemas distribuídos usam múltiplos processadores centrais para servir múltiplos aplicativos em tempo real e múltiplos usuários. Os trabalhos de processamento de dados são distribuídos entre os processadores de acordo.

Os processadores comunicam-se entre si através de várias linhas de comunicação (tais como barramentos de alta velocidade ou linhas telefônicas). Estes são referidos como sistemas acoplados frouxamente ou sistemas distribuídos. Os processadores em um sistema distribuído podem variar em tamanho e função. Esses processadores são referidos como sites, nós, computadores, etc..

As vantagens dos sistemas distribuídos são as seguintes –

Com o recurso de compartilhamento de recursos, um usuário em um site pode ser capaz de usar os recursos disponíveis em outro.

Velocidade na troca de dados entre si via correio eletrônico. Se um site falhar em um sistema distribuído, os sites restantes podem potencialmente continuar operando. Melhor serviço para os clientes. Redução da carga no computador host.

Redução dos atrasos no processamento de dados.

Sistema operacional de rede

Um sistema operacional de rede roda em um servidor e fornece ao servidor a capacidade de gerenciar dados, usuários, grupos, segurança, aplicativos e outras funções de rede. O objetivo principal do sistema operacional de rede é permitir o acesso compartilhado de arquivos e impressoras entre vários computadores em uma rede, normalmente uma rede local (LAN), uma rede privada ou para outras redes.

Exemplos de sistemas operacionais de rede incluem Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare e BSD.

As vantagens dos sistemas operacionais de rede são as seguintes –

Servidores centralizados são altamente estáveis.
Segurança é gerenciada pelo servidor.

Atualizações para novas tecnologias e hardware podem ser facilmente integradas ao sistema. Acesso remoto aos servidores é possível a partir de diferentes locais e tipos de sistemas.

As desvantagens dos sistemas operacionais de rede são as seguintes –

Alto custo de compra e execução de um servidor.

Dependência de uma localização central para a maioria das operações. Manutenção e atualizações regulares são necessárias.

Sistema operacional em tempo real

Um sistema em tempo real é definido como um sistema de processamento de dados em que o intervalo de tempo necessário para processar e responder às entradas é tão pequeno que controla o ambiente. O tempo que o sistema leva para responder a uma entrada e exibição da informação atualizada necessária é denominado como tempo de resposta. Portanto, neste método, o tempo de resposta é muito menor quando comparado ao processamento on-line.

Sistemas em tempo real são usados quando há requisitos rígidos de tempo na operação de um processador ou o fluxo de dados e sistemas em tempo real podem ser usados como um dispositivo de controle em uma aplicação dedicada. Um sistema operacional em tempo real deve ter restrições de tempo bem definidas e fixas, caso contrário o sistema irá falhar. Por exemplo, experimentos científicos, sistemas de imagens médicas, sistemas de controle industrial, sistemas de armas, robôs, sistemas de controle de tráfego aéreo, etc.

Existem dois tipos de sistemas operacionais em tempo real.

Sistemas duros em tempo real

Sistemas duros em tempo real garantem que as tarefas críticas sejam concluídas dentro do prazo. Em sistemas em tempo real duro, o armazenamento secundário é limitado ou ausente e os dados são armazenados na ROM. Nesses sistemas, a memória virtual quase nunca é encontrada.

Sistemas em tempo realSoft

Sistemas em tempo realSoft são menos restritivos. Uma tarefa crítica em tempo real tem prioridade sobre outras tarefas e retém a prioridade até que ela seja concluída. Sistemas suaves em tempo real têm utilidade limitada do que sistemas duros em tempo real. Por exemplo, multimídia, realidade virtual, Projetos científicos avançados como exploração submarina e rovers planetários, etc.