O que faz um sistema operativo

O kernel, os processos, os ficheiros e as contas de utilizador: quatro ideias por trás de tudo o que o seu Mac faz.

Abre uma app, guarda um documento, liga um disco. Nada disso chega diretamente ao hardware: um programa chamado sistema operativo fica entre cada ação que toma e o chip, a memória e o disco por baixo. Compreender as suas quatro tarefas principais torna o resto deste curso, e as escolhas que faz sobre o seu Mac, muito mais fáceis de seguir.

O kernel: encarregado do hardware

O kernel é o núcleo do sistema operativo, a parte que decide qual o programa que vai usar o processador a seguir, qual a app que pode ler qual porção de memória, e como os dados chegam ao disco. A documentação de segurança da Apple descreve a segurança do sistema como "responsável por controlar o acesso aos recursos do sistema nos dispositivos Apple sem comprometer a facilidade de uso", cobrindo o processo de arranque e "a proteção de recursos do sistema informático, como o CPU, a memória, o disco, os programas de software e os dados armazenados". Todos os outros programas, incluindo as apps que abre, pedem estes recursos ao kernel em vez de lhes tocarem diretamente.

Esse controlo começa antes de o macOS sequer terminar de carregar. A Apple chama-lhe arranque seguro: uma cadeia de verificações, começando no próprio hardware, onde "cada passo é concebido para garantir que o seguinte está a funcionar corretamente antes de lhe entregar o controlo". Se um passo inicial não for de confiança, os que se seguem não podem correr.

Processos: programas enquanto correm

Um processo é um programa enquanto está em execução: o seu navegador, o seu cliente de e-mail, um serviço em segundo plano a verificar atualizações. O kernel mantém dezenas destes a correr ao mesmo tempo, dando a cada um uma fatia de tempo no processador e uma área privada de memória. Lições posteriores deste curso constroem-se sobre isto: o sandbox das apps existe especificamente para impedir que um processo aceda à memória ou aos ficheiros de outro.

Ficheiros: organizados, e controlados por permissão

O sistema operativo também organiza o armazenamento num sistema de ficheiros: pastas, ficheiros, e metadados sobre quem tem permissão para ler ou mudar cada um. Esse controlo de acesso é o que torna possível a duas pessoas, ou a duas apps, partilharem o mesmo disco sem verem automaticamente os dados uma da outra.

Utilizadores: identidades separadas numa máquina

Por fim, o sistema operativo regista quem está a pedir. Num Mac, cada pessoa que inicia sessão tem uma conta, e as contas têm tipos diferentes. O Guia do Utilizador de Mac da Apple explica que um administrador "consegue acrescentar e gerir outros utilizadores, instalar apps, e mudar definições", enquanto uma conta padrão, "configurada por um administrador", "consegue instalar apps e mudar as suas próprias definições, mas não consegue acrescentar outros utilizadores nem mudar as definições de outros utilizadores." A conta que usa no dia a dia decide o que você, e qualquer software a correr como você, têm permissão para tocar.

Ideia	O que gere	Porque lhe importa
Kernel	O processador, a memória e o processo de arranque	Tudo o resto depende de ele se comportar corretamente
Processos	Os programas enquanto correm	Isolá-los limita até onde uma app comprometida consegue chegar
Ficheiros	O armazenamento e quem pode lê-lo ou escrever nele	A base de cada pedido de permissão que vai ver
Utilizadores	Que pessoa ou conta está a pedir	Decide se uma ação precisa da sua aprovação

A reter

O kernel é o programa central que controla o processador, a memória e o disco; as apps pedem-lhe acesso em vez de tocarem no hardware diretamente.
O arranque seguro verifica cada passo do início antes de entregar o controlo ao seguinte, para que um passo não fiável não possa continuar.
Um processo é um programa enquanto corre; o sistema operativo isola os processos da memória uns dos outros.
Os sistemas de ficheiros registam quem pode ler ou mudar cada ficheiro, a base de cada permissão que vai encontrar mais tarde neste curso.
As contas de utilizador têm tipos diferentes no macOS: um administrador consegue mudar definições e gerir outras contas, uma conta padrão não consegue.

Teste-se

1. O que faz o kernel?
- Guarda os seus ficheiros na nuvem
- É o núcleo do sistema operativo que controla o processador, a memória e o disco — Certo.
- É um tipo de app que pode instalar
- Só corre enquanto estiver ligado à internet
O kernel é a parte do sistema operativo que gere os recursos de hardware para todos os outros programas.
2. O que é um processo?
- Uma pasta de documentos
- Uma conta de utilizador
- Um programa enquanto está em execução — Certo.
- Um tipo de permissão de ficheiro
Um processo é uma instância em execução de um programa; o sistema operativo dá a cada um tempo de processador e a sua própria memória.
3. Segundo o Guia do Utilizador de Mac da Apple, o que consegue fazer uma conta padrão que uma conta de administrador também consegue?
- Acrescentar novos utilizadores ao Mac
- Instalar apps e mudar as suas próprias definições — Certo.
- Mudar as definições de outros utilizadores
- Contornar a palavra-passe de início de sessão de outras contas
As contas padrão conseguem instalar apps e ajustar as suas próprias definições, mas só um administrador consegue acrescentar utilizadores ou mudar outras contas.
4. Para que foi concebido o arranque seguro?
- Tornar a abertura de apps mais rápida
- Verificar cada passo do início antes de entregar o controlo ao seguinte — Certo.
- Fazer cópias de segurança dos seus ficheiros automaticamente
- Deixar qualquer app aceder a qualquer ficheiro sem pedir
A Apple descreve o arranque seguro como uma cadeia de confiança onde cada passo verifica o seguinte antes de lhe entregar o controlo.

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Fontes

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