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Introduccion
Sistemas Operativos
Pedro Chavez Lugomailto:pchavezl74@gmail.com
23 de marzo de 2010
Pedro Chavez Lugo Sistemas Operativos
Introduccion
1 Introduccion
Pedro Chavez Lugo Sistemas Operativos
Introduccion
Que es un Sistema Operativo?
Un sistema operativo es un programa que tiene la finalidad de sim-plificar el manejo y la utilizacion de la computadora.[Practicas de Sistemas Operativos, Jesus Carretero Perez ]
Un sistema operativo es un programa que administra el hardware deuna computadora. Este tambien ofrece una base para los programasde aplicacion y actua como un intermediario entre el usuario y elhardware de la computadora.[Operating System Concepts, Silberschatz ]
Pedro Chavez Lugo Sistemas Operativos
Introduccion
Parte fundamental del sistema operativo
El sistema operativo tiene asociado un componente principal llamadokernel, el cual tiene la finalidad de administrar el hardware y softwarede una computadora.
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Introduccion
User level programs
Virtual Filesystemmanagement
Memorymanagement
Processmanagement
Abstract networkservices (sockets)
Floppy diskdrivers
TCP/IP protocoldrivers
driversEthernet card
IDE harddisk Floppy disk Ethernet card
System call interfacekernel
Various filesystemdrivers
driversIDE harddisk
Normal programs
Hardware
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Introduccion
Tipos de kernel
Monolıtico
microkernel
Hibrido
Nanokernel
Exokernel
Etc.
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Kernel Monolıtico
En un kernel monolıtico todos los servicios del sistema operativo seejecutan en un solo hilo, de tal manera que residen en una mismaarea de memoria.
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Pedro Chavez Lugo Sistemas Operativos
Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Rapidez
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Rapidez
Disenosencillo(pequeno)
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Rapidez
Disenosencillo(pequeno)
Desventajas:
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Rapidez
Disenosencillo(pequeno)
Desventajas:
Un bug (fallo) en undriver puede colapsaral SO
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Introduccion
Kernel Monolıtico
UserSpace
Applications
Libraries
File Systems
Interprocess Comunications
I/O and Device Management
Fundamental Process Management
Hardware
Kernel
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Rapidez
Disenosencillo(pequeno)
Desventajas:
Un bug (fallo) en undriver puede colapsaral SO
Complejomantenimiento(grande)
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Introduccion
Monolıtico
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel monolıtico:
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Introduccion
Monolıtico
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel monolıtico:
La gran mayorıa de las distribuciones de LinuxGentoo, Debian, Ubuntu, Fedora, Red Hat, etc.
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Introduccion
Monolıtico
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel monolıtico:
La gran mayorıa de las distribuciones de LinuxGentoo, Debian, Ubuntu, Fedora, Red Hat, etc.
Unix.
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Introduccion
microkernel
El microkernel consiste de un conjunto reducido de primitivas o lla-madas al sistema (system calls) para implementar los servicios mıni-mos del SO, tales como:
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Introduccion
microkernel
El microkernel consiste de un conjunto reducido de primitivas o lla-madas al sistema (system calls) para implementar los servicios mıni-mos del SO, tales como:
Administracion de memoria
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Introduccion
microkernel
El microkernel consiste de un conjunto reducido de primitivas o lla-madas al sistema (system calls) para implementar los servicios mıni-mos del SO, tales como:
Administracion de memoria
Multitarea
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Introduccion
microkernel
El microkernel consiste de un conjunto reducido de primitivas o lla-madas al sistema (system calls) para implementar los servicios mıni-mos del SO, tales como:
Administracion de memoria
Multitarea
Comunicacion entre procesos
Los servicios para red, file systems, etc., son implementados en elespacio de usuario denominados servidores.
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microkernel
UserSpace
Applications
Libraries
Hardware
Kernel microkernel
File
Sys
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microkernel
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Applications
Libraries
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Kernel microkernel
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Ventajas y desventajas
Ventajas:
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microkernel
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Applications
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Kernel microkernel
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Ventajas y desventajas
Ventajas:
Facil mante-nimiento
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microkernel
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Applications
Libraries
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Kernel microkernel
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Ventajas y desventajas
Ventajas:
Facil mante-nimiento
Continuidadoperacionalante ciertasfallas
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microkernel
UserSpace
Applications
Libraries
Hardware
Kernel microkernel
File
Sys
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Ventajas y desventajas
Ventajas:
Facil mante-nimiento
Continuidadoperacionalante ciertasfallas
Desventajas:
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Introduccion
microkernel
UserSpace
Applications
Libraries
Hardware
Kernel microkernel
File
Sys
tem
s
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cess
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ves
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Facil mante-nimiento
Continuidadoperacionalante ciertasfallas
Desventajas:
Lentos
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Introduccion
microkernel
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel microkernel:
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Introduccion
microkernel
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel microkernel:
Distribuciones de linux con kernel GNU MachHurd.
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Introduccion
microkernel
Algunos sistemas operativos que emplean al kernel microkernel:
Distribuciones de linux con kernel GNU MachHurd.
Distribuciones del microkernel L4TUDOS (Dresden University of Technology - OperatingSystem)http://demo.tudos.org/
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Kernel hıbrido
Los kernel hıbridos son una combinacion entre el kernel monolıtico yel microkernel. Lo cual implica que en un kernel hıbrido se integranlos los servicios del sistema de archivos, stack de red y los drivers dedispositivos se implementan en el espacio de usuario.
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Introduccion
Servicios del SO
Un sistema operativo ofrece un ambiente de ejecucion de programas me-diante un conjunto de servicios. Los servicios que ofertan los sistemasoperativos varıan de sistema en sistema, pero podemos identificar ciertasclases comunes:
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Introduccion
Servicios del SO
Un sistema operativo ofrece un ambiente de ejecucion de programas me-diante un conjunto de servicios. Los servicios que ofertan los sistemasoperativos varıan de sistema en sistema, pero podemos identificar ciertasclases comunes:
Interfase de usuario
Ejecucion de programas
Operaciones de Entrada/Salida
Manipulacion de sistemas de archivos
Comunicaciones
Deteccion de errores
Asignacion de recursos
Cuentas de usuario
Proteccion y seguridad
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Introduccion
Interfase de usuario
Todos los sistemas operativos tienen cuentan con una interfase deusuario (UI). Esta interfase puede tomar varias formas, una de ellascorresponde a la interfase de linea de comandos (CLI). La CLI utilizacomandos basados en texto y un para la entrada de tales comandos.
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Introduccion
Interfase de usuario
Todos los sistemas operativos tienen cuentan con una interfase deusuario (UI). Esta interfase puede tomar varias formas, una de ellascorresponde a la interfase de linea de comandos (CLI). La CLI utilizacomandos basados en texto y un para la entrada de tales comandos.
Actualmente la interfase mas comun utilizada corresponde a la in-terfase grafica de usuario (GUI). En la GUI la interfase correspondea una ventana que tiene asociado un menu de opciones.
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Ejecucion de programas
El sistema debe ser capaz de cargar un programa en memoria y eje-cutarlo. El programa debe tener un fin normal u anormal (indicandoun error).
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Operaciones E/S
Un programa en ejecucion puede requerir E/S, las cuales puedeninvolucrar archivos o dispositivos de E/S. Por razones de eficienciay proteccion a los usuarios no se les debe permitir el control directode los dispositivos de E/S, ya que el sistema operativo de proveer elacceso a los dispositivos de E/S.
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Manipulacion de sistemas de archivos
Los programas necesitan leer y/o escribir archivos y directorios,ademas de crearlos y eliminarlos. Algunos programas incluyen laadministracion de permisos para permitir o negar el acceso a losarchivos o directorios basados en el atributo de propiedad.
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Comunicaciones
Pueden existir diversas circunstancias en las cuales un proceso ne-cesite intercambiar informacion con otro proceso. Tal comunicacionpuede presentarse entre procesos que se ejecutan en una mismacomputadora o en diferentes sistemas de computo enlazadas me-diante una red de computadoras.
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Introduccion
Comunicaciones
Pueden existir diversas circunstancias en las cuales un proceso ne-cesite intercambiar informacion con otro proceso. Tal comunicacionpuede presentarse entre procesos que se ejecutan en una mismacomputadora o en diferentes sistemas de computo enlazadas me-diante una red de computadoras.
La comunicacion puede ser implementada via memoria compartida omediante el paso de mensajes, en el cual los paquetes de informacionson movidos entre los procesos por el sistema operativo.
Pedro Chavez Lugo Sistemas Operativos
Introduccion
Deteccion de errores
El sistema operativo debe constantemente buscar posibles erroresque pudieran presentarse en el CPU, memoria, dispositivos de E/S,en las conexiones de red, etc.
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Introduccion
Deteccion de errores
El sistema operativo debe constantemente buscar posibles erroresque pudieran presentarse en el CPU, memoria, dispositivos de E/S,en las conexiones de red, etc.
Deteccion de errores
Para cada tipo de error el sistema operativo debe registrar las accio-nes realizadas que ocaciono el error para que este pueda ser analizadopor el administrador o usuario. En algunos casos de error el sistemaoperativos tiene la tarea de ejecutar acciones ante tales errores.
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Asignacion de recursos
Cuando existen multiples usuarios o se tienen diversos trabajos enejecucion al mismo tiempo los recursos deben ser asignados a cadauno de estos.
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Asignacion de recursos
Cuando existen multiples usuarios o se tienen diversos trabajos enejecucion al mismo tiempo los recursos deben ser asignados a cadauno de estos.
Los recursos pueden tener asociado un codigo especial de asigna-cion, tal es el caso de los ciclos del procesador, la memoria principaly el almacenamiento de archivos. Mientras que otros recursos tieneasociado un codigo general de asignacion, tal es el caso de las im-presoras, dispositivos de almacenamiento de usb, modems, y otrosdispositivos perifericos.
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Cuentas de usuario
El servicio de cuentas de usuario permite clasificar a los usuariosen grupos, reynos, etc. Teniendo como finalidad tal clasificacion, elperfil de los usuarios que define entre otras cosas la asignacion derecursos.
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Cuentas de usuario
El servicio de cuentas de usuario permite clasificar a los usuariosen grupos, reynos, etc. Teniendo como finalidad tal clasificacion, elperfil de los usuarios que define entre otras cosas la asignacion derecursos.
Otro aspecto importante que provee este recurso es la estadısticadel uso de recursos de cada usuario.
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Proteccion y seguridad
El servicio de proteccion garantiza que todos los accesos a los recur-sos del sistema estan controlados. El servicio de seguridad se puedeaplicar en el propio sistema operativo o al exterior de este mismo.Tal es el caso de posibles accesos remotos no autorizados.
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Proteccion y seguridad
El servicio de proteccion garantiza que todos los accesos a los recur-sos del sistema estan controlados. El servicio de seguridad se puedeaplicar en el propio sistema operativo o al exterior de este mismo.Tal es el caso de posibles accesos remotos no autorizados.
Proteccion y seguridad
Un ejemplo de seguridad en el sistema operativo se da con la au-tenticacion que realizan los usuarios previo a su ingreso al sistemaoperativo, para lo cual los usuarios requieren de un login y una con-trasena.
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