Sistemas

Nesky
29 de set. de 2024
6 min de leitura

Atualizado: 7 de jan. de 2025

Um sistema computacional é um conjunto integrado de hardware e software que trabalha em conjunto para realizar tarefas específicas. Ele inclui componentes como:

Hardware: Dispositivos físicos como processadores, memória, discos rígidos, e periféricos (teclados, mouses, impressoras).
Software: Programas e sistemas operacionais que permitem a execução de tarefas, como Windows, Linux, ou aplicativos específicos.
Rede: Conexões que permitem a comunicação entre diferentes dispositivos, como redes locais (LAN) e a Internet.

Partes do Windows

1. Kernel (Núcleo)

2. Shell (Interface de Usuário)

3. Windows Registry (Registro do Windows)

4. Sistema de Arquivos

5. Drivers de Dispositivo

6. Serviços do Sistema

7. API (Interface de Programação de Aplicações)

8. Programas e Aplicativos do Sistema

9. Camadas de Segurança

10. Gerenciadores de Recursos

Kernel (Núcleo)

Gerencia o hardware do computador e fornece serviços básicos para outros componentes do sistema operacional.

Gerenciamento de processos, gerenciamento de memória, controle de dispositivos e comunicação entre o hardware e o software.

Shell

É a interface de usuário composto pelos seguintes componentes:

Área de Trabalho (Desktop)
Menu Iniciar (Start Menu)
Barra de Tarefas (Taskbar)
Windows Explorer / File Explorer

Windows Registry (Registro do Windows)

Armazena configurações e opções do sistema operacional e dos aplicativos. Base de dados hierárquica que contém informações sobre hardware, software, e configurações do sistema.

Sistema de Arquivos

Em um computador, existem vários tipos de memória, cada um com funções e características específicas.

Drivers de Dispositivo

Permitem que o sistema operacional comunique-se com o hardware.

Exemplo: Drivers para impressoras, placas de vídeo, placas de som, entre outros dispositivos.

Serviços do Sistema

Processos que executam tarefas em segundo plano e fornecem funcionalidades adicionais.

Exemplo: Serviços de rede, serviços de impressão, serviços de atualização, etc.

API (Interface de Programação de Aplicações)

Conjunto de ferramentas e interfaces que permite que os desenvolvedores criem aplicativos que interagem com o Windows.

Componentes: API Win32, API COM (Component Object Model), entre outros.

Programas e Aplicativos do Sistema

Fornecem funcionalidades adicionais e utilitários para o usuário.

Componentes:

Painel de Controle / Configurações: Para gerenciar e configurar o sistema.
Gerenciador de Tarefas: Para monitorar e gerenciar processos e desempenho.
Windows Defender: Solução de segurança e antivírus integrada.
Explorador de Arquivos (File Explorer): Para gerenciamento de arquivos e pastas.

Camadas de Segurança

Protegem o sistema contra ameaças e acessos não autorizados.

Componentes:

Controle de Conta de Usuário (UAC): Solicita permissão antes de executar ações que possam afetar o sistema.
Firewall do Windows: Controla o tráfego de rede para proteger contra ameaças externas.
Windows Update: Mantém o sistema atualizado com patches de segurança e melhorias.

Gerenciadores de Recursos

Monitoram e alocam recursos do sistema para aplicativos e processos.

Componentes:

Gerenciador de Tarefas: Mostra os processos em execução, o uso da CPU, memória, disco e rede.
Monitor de Recursos: Fornece uma visão detalhada do uso dos recursos do sistema.

Memória

Em um computador, existem vários tipos de memória, cada um com funções e características específicas.

Memória RAM
Memória ROM
Memória Cache
Memória Virtual
Memória Flash
Memória Cache L1, L2, L3
Memória EEPROM
HD
SSD

1. Memória RAM (Random Access Memory)

Memória volátil que armazena dados e instruções temporariamente enquanto o computador está ligado. Permite acesso rápido aos dados.

Função: Armazenar dados e instruções em uso ativo para permitir acesso rápido pelo processador.

2. Memória ROM (Read-Only Memory)

Memória não volátil que armazena dados permanentemente. Não pode ser facilmente alterada ou escrita.

Função: Armazenar o firmware do computador, que contém o BIOS ou UEFI, responsável pela inicialização do sistema.

3. Memória Cache

Memória de alta velocidade que está mais próxima do processador. É volátil e serve como um buffer entre a RAM e o processador.

Função: Armazenar temporariamente dados e instruções frequentemente acessados pelo processador para melhorar o desempenho.

4. Memória Virtual

Um método que usa uma parte do armazenamento do disco rígido como se fosse memória RAM adicional.

Função: Aumentar a capacidade de memória disponível para o sistema operacional e aplicativos, permitindo a execução de mais processos simultaneamente.

5. Memória Flash

Um tipo de memória não volátil que pode ser eletricamente apagada e reprogramada.

Função: Usada em SSDs, cartões de memória e unidades USB para armazenar dados de forma permanente e rápida.

6. Memória Cache L1, L2, L3

L1 Cache: Memória cache de nível 1, a mais rápida e próxima do núcleo do processador.

L2 Cache: Memória cache de nível 2, um pouco mais lenta que a L1, mas com maior capacidade.

L3 Cache: Memória cache de nível 3, ainda mais lenta que L2, mas com maior capacidade e compartilhada entre vários núcleos do processador.

Função: Melhorar o desempenho do processador armazenando dados e instruções frequentemente acessados.

7. Memória EEPROM

Tipo de memória ROM que pode ser apagada e reprogramada eletricamente.

Função: Armazenar dados que precisam ser atualizados ocasionalmente, como configurações de hardware.

11. HD (Hard Disk Drive)

Dispositivo de armazenamento magnético que usa discos giratórios para ler e gravar dados.

Função: Armazenar dados de forma permanente, geralmente com maior capacidade e menor custo em comparação com SSDs.

12. SSD (Solid State Drive)

Dispositivo de armazenamento baseado em memória flash, sem partes móveis.

Função: Armazenar dados de forma permanente, oferecendo velocidades de leitura e escrita muito superiores às dos HDs e maior durabilidade.

Tipos de Formatos de Memória

1. FAT (File Allocation Table)

2. NTFS (New Technology File System)

3. exFAT (Extended File Allocation Table)

4. ReFS (Resilient File System)

5. UDF (Universal Disk Format)

FAT32 (File Allocation Table)

Vantagens:

Compatibilidade: Amplamente compatível com vários sistemas
Simplicidade: Estrutura de sistema de arquivos simples e fácil de implementar.

Desvantagens:

Limitações de Tamanho: FAT32, a versão mais comum, tem um limite de tamanho de arquivo de 4 GB e um limite de volume de 8 TB.
Menos Segurança: Falta de recursos avançados de segurança e recuperação de erros.

2. NTFS (New Technology File System)

Vantagens:

Segurança: Suporte para permissões de arquivos e criptografia, proporcionando maior segurança.
Suporte para Grandes Arquivos: Não há limite para o tamanho de arquivo e suporta volumes de até 256 TB.
Recuperação de Erros: Suporte para journaling, o que ajuda na recuperação após falhas.
Recursos Avançados: Suporte para compressão de arquivos, cotas de disco e links simbólicos.

Desvantagens:

Compatibilidade Limitada: Menos compatível com sistemas operacionais não Windows sem software adicional.
Desempenho: Pode ser menos eficiente em dispositivos de armazenamento muito pequenos ou em ambientes com muitas operações de leitura e escrita.

3. exFAT (Extended File Allocation Table)

Vantagens:

Compatibilidade: Suportado por Windows, macOS e muitos dispositivos de armazenamento, incluindo câmeras e smartphones.
Sem Limitações de Arquivo: Suporta arquivos maiores que 4 GB e volumes maiores que 32 GB, sem as limitações do FAT32.
Desempenho: Mais eficiente que o FAT32 em unidades de armazenamento flash e cartões SD.

Desvantagens:

Segurança: Não suporta recursos avançados de segurança como NTFS.
Recuperação de Erros: Sem suporte a journaling, o que pode dificultar a recuperação de dados após falhas.

4. ReFS (Resilient File System)

Vantagens:

Resiliência: Suporte a integridade dos dados, com verificação e correção automática de erros.
Grandes Volumes: Suporte para volumes muito grandes e arquivos maiores que NTFS.
Desempenho e Eficiência: Otimizado para grandes volumes e operações de leitura/gravação intensivas.

Desvantagens:

Compatibilidade: Disponível apenas nas edições Pro e Enterprise do Windows e menos compatível com sistemas não Windows.
Recursos Limitados: Menos suporte a algumas características avançadas de NTFS, como criptografia e controle de acesso detalhado.

5. UDF (Universal Disk Format)

Vantagens:

Compatibilidade Multiplataforma: Suporte para leitura e gravação em diversos sistemas operacionais e dispositivos, incluindo discos ópticos (CDs e DVDs).
Flexibilidade: Suporta discos regraváveis e grandes volumes de dados.

Desvantagens:

Menos Eficiente em HDs: Não é ideal para armazenamento em disco rígido ou SSD, sendo mais usado para mídia óptica.
Complexidade: Pode ser mais complexo em termos de implementação e suporte em comparação com FAT e NTFS.