Resultado

Sem SO, programar exige mais tempo e é mais difícil, e o usuário/programador fica preocupado com o hardware. Com o SO há maior racionalidade, dedicação aos problemas de alto nível e maior portabilidade, porque o programa pede serviços ao SO em vez de falar com cada dispositivo. O SO não elimina sobrecarga (ele próprio consome recursos), não obriga o usuário a conhecer o hardware (é justamente o contrário) e não dispensa a memória principal.

Conveniência (facilidade de uso) costuma custar recursos: interfaces gráficas, efeitos e serviços em segundo plano ocupam CPU e memória que poderiam ir para as aplicações; aproveitar ao máximo o hardware (eficiência) pede um sistema mais enxuto. Por isso existem SOs mais leves, e SOs de uso geral, por serem complexos, têm mais possibilidade de problemas. Facilidade de evolução (compatibilidade com versões anteriores) é outro objetivo do SO, mas não impede ganho de desempenho. As demais alternativas são falsas: conveniência não elimina a gerência de memória e eficiência não impede multiprogramação.

Compilar código-fonte é tarefa de um compilador, que é um programa de aplicação, e não do SO; programas instalados já estão em forma executável. São funções do SO: gerenciamento de recursos (CPU, memória, E/S, arquivos), criação/execução/terminação de processos, gerência de threads e processos concorrentes, alocação e liberação de memória, memória virtual e real, controle de dispositivos de E/S, buffering/caching/spooling, operações com arquivos e diretórios, controle de acesso, proteção de dados e interface com o usuário (shell e GUI).

clear e cls limpam a tela; rm e del apagam arquivos; chmod (permissões) tem como paralelo o attrib (atributos de arquivo); vi e edit são editores de texto no terminal. O comando echo, que exibe texto, tem o mesmo nome nos dois sistemas. Essa interação direta pela linguagem de comando é uma das formas de usar o SO; a outra é a interface gráfica (GUI).

Os aplicativos usam os serviços do SO por meio de chamadas de sistema (system calls). A ideia do SO é isolar o programa do hardware: o editor pede para gravar o arquivo e o SO, com o sistema de arquivos e o driver do SSD, decide onde e como gravar. Aplicações não acessam setores do disco diretamente, a BIOS não participa das operações depois que o SO assume e o usuário não lida com endereços físicos.

O Arduino Uno é uma placa com microcontrolador de recursos muito limitados que roda um único programa (o sketch) em laço, direto no hardware, sem SO gerenciando processos, memória virtual ou arquivos. Já o Raspberry Pi é um computador completo e costuma rodar um Linux (Raspberry Pi OS, com interface gráfica inclusive), smartphones rodam Android ou iOS, notebooks rodam Windows, Linux ou macOS, e servidores rodam SOs como Ubuntu Server.

O sistema operacional é um software que gerencia o hardware do computador (CPU, memória, discos, dispositivos de E/S) e fornece serviços para os programas de aplicação, ficando entre o usuário/aplicações e o hardware. Não é circuito (é software), não é um aplicativo comum (os aplicativos é que usam seus serviços), não é o firmware de teste (isso é o POST da BIOS/UEFI) e não é um compilador.

lscpu mostra informações da CPU (modelo, núcleos, arquitetura); free -h mostra memória total, usada e livre em formato legível; cat /etc/os-release mostra a distribuição e sua versão. uname -a exibe dados do kernel e hostnamectl mostra nome da máquina e SO, mas nenhum deles traz memória. systeminfo, Get-ComputerInfo e hostname são comandos do Windows (PowerShell); dentro do Windows, o comando wsl abre um Linux onde os comandos Linux podem ser usados. A última alternativa tem os comandos certos, mas fora da ordem pedida.

O kernel é o núcleo do SO: gerencia os recursos e fornece serviços essenciais como escalonamento de processos, gerenciamento de memória e controle do hardware (I-b). A interface de usuário, gráfica (GUI) ou em linha de comando (CLI), é por onde a pessoa interage e executa comandos (II-c). Drivers são programas que permitem ao SO comunicar-se com dispositivos de hardware, como impressora, rede e vídeo (III-a). Trocar a interface gráfica de um Linux, por exemplo, não muda o kernel.