Introducción a los Sistemas Operativos

Prof. Renny BatistaIntroducción a la Informática

Definición de S. O.

Es un programa o conjunto de programas que actúade intermediario entre el hardware y los programasde aplicación.

Estos programas trabajan juntos para lograr ciertosobjetivos. Se encarga de gestionar ciertos recursos: Entrada/salida

Tratamiento de la información

Almacenamiento masivo

Objetivos de los S. O.

Hacer posible el uso eficiente de los recursos delsistema: Actúa coordinando las diferentes velocidades de

funcionamiento de los dispositivos. Ej: Mas velocidad deprocesadores, mas lentitud de periféricos.

Simplificar la operación de trabajo con elhardware: Generan una máquina virtual: computador simplificado

en el que el S. O. carga con el trabajo de acercamiento alhardware.

Funciones de los S. O.

Asignación de tiempo de CPU: Planificar las diversas actividades.

Control de recursos: Asignar recursos de forma racional. Ej. División de la memoria del

computador entre los programas, controlar colas de e/s.

Control de entrada/salida: Administrar los datos desde y hacia los periféricos.

Control de los errores y protección: Informar de las situaciones anómalas

Interfaz con el usuario: Facilita el uso.

Facilidades contables: Cálculo de costes de uso de CPU.

Tipos de S. O.

Estructura jerárquica

Tipos de S. O.

Estructura de un S. O.

Núcleo

Administración de la memoria

Control de entrada/salida

Gestión de dispositivos de almacenamiento masivo

Asignación de recursos y planificación.

Protección.

Interfaz de usuario.

Núcleo

Descansa directamente sobre el hardware yproporciona una serie de servicios a las capassuperiores del sistema.

Las tareas principales son: Manejo de interrupciones

Asignación de trabajo al procesador y

comunicación entre programas

Proporcionar una vía de comunicación entre

los diferentes programas

Administración de la memoria

La memoria principal de la mayoría de los computadores esmucho mas pequeña de lo que sería necesario para manejartodos los programas y datos.

El módulo de administración de memoria es el encargadode asignar ciertas porciones de la memoria principal a losdiferentes programas, mientras el resto de programas ydatos se mantienen en los dispositivos de almacenamientomasivo.

La forma mas común de administrar memoria es crear unamemoria virtual utilizando los dispositivos dealmacenamiento masivo.

División de la memoria entre las tareas

Por páginas: bloques de bytes deigual tamaño para todos losprocesos y tareas.

Por segmentos: bloques de bytes condistinto tamaño según el proceso.

Por segmentos paginados: Lossegmentos de tamaño distinto sedividen a su vez en páginas dedistinto tamaño.

Control de la entrada/salida

Los problemas derivados de las diferentesvelocidades de funcionamiento de los dispositivosson tratados por este módulo presentándolo comouna cuestión independiente del dispositivo.

Ej: En las salidas es frecuente la utilización despoolers, los datos se almacenan temporalmenteen una cola situada en un dispositivo dealmacenamiento masivo hasta que el periféricorequerido quede libre.

Gestión de entradas/salidas

Proceso Soft E/S Soft Perif Ctrl Interr Hardware

Petición E/S

Petición OK

Administración de los dispositivos de almacenamiento masivo

Los datos y programas de un dispositivo dealmacenamiento masivo se mantienen en archivos.

Supervisa la creación, actualización y eliminaciónde estos archivos.

Mantiene un directorio con todos los archivos queexisten en el sistema en cada momento.

Cada archivo está dotado de un conjunto deprivilegios de acceso, que indican la extensión conla que pueden compartir la información contenidaen el archivo. El S. O. Vigila que estos privilegiosno sean violados.

Sistema de archivos

Asignación de recursos y planificación

La mayor parte del tiempo en que un computador estáfuncionando, la demanda de recursos es mayor que losrealmente existentes. Este problema se resuelve aplicandouna política de asignación de recursos.

El mecanismo sería sencillo si se pudiese utilizar unapolítica del tipo: “atender primero al que antes lo solicite”,sin embargo esto puede llevar a situaciones de Deadlock(sistema colgado o caído) cuando dos programas solicitaninsistentemente recursos asignados a otro.

El planificador cuenta con una política que varia de un S.O.a otro. Una política muy común consiste en el time slicing(asignación de intervalos cortos de tiempo a los programas)

Asignación de recursos y planificación

Cola del

procesador Procesador

Colas de

Entrada/salida

Nuevos

programas

Fin de un intervalo de tiempo

Programas

terminados

Programas

ejecutables

Ejecución de

Un programa

Programas listos

para ejecutarse

Programas no ejecutables

Programas bloqueados

por peticiones e/sProgramas cuyas

peticiones e/s

satisfechas

Protección

Actúa contra dos sucesos: Errores

Abuso deliberado de los recursos del sistema

Bloqueos

Interfaz de usuario

Interfaz de comandos

Interfaz gráfica

MS DOS

Desarrollado en 1979

MS DOS, IBM, Bill Gates y Microsoft

MS DOS

Procesador

de comandos

Usuario

Sistema de

Transferencia de

caracteres

Sistema de

ficheros

Programas

de aplicaciónUtilidades

Controladores de

dispositivosBios

FirmwareHardware

MS DOS

Procesador de comandos

Interfaz de usuario

Gestionar el sistema de interrupciones

Tratar los errores

Ejecutar los comandos internos del MS DOS

MS DOS

Gestión de almacenamiento masivo Gestión de archivos del computador

Sistemas de directorios

Directorio

raíz

Archivo Directorio Archivo Directorio

ArchivoDirectorio Archivo Archivo

Windows

Interfaz gráfico Metáfora escritorio Menús y botones Teclado y ratón S O. Usuario S. O. Servidores (Server) Historia Windows 1.0, 2.0, 3.0 Windows 3.1 Windows 3.11 Windows 95 y 98 Windows NT, 2000 y XP, Vista, 7, 8 Windows CE, Windows Pocket PC

UNIX

Laboratorios Bell de ATT

S. O. de propósito general

Multiusuario e Interactivo

Soporta multiprogramación y multiacceso

LINUX

Desarrollado por Linus Torvald

Funciona sobre plataformas Intel o Motorola

Se estructura en:

Núcleo o Kernel: Interactúa directamente con elhardware y reside permanentemente en memoria.

Shell: Intérprete de comandos. Interfaz entre núcleo yusuario.

Utilidades o programas de usuario.

LINUX: Distribuciones

Sistemas Operativos Móviles

Es un sistema que controla un dispositivo móvil al igual quelos PCs. Sin embargo, estos son mucho más simples y estánmás orientados a la conectividad inalámbrica, los formatosmultimedia para móviles y las diferentes maneras deintroducir información en ellos. Funciona sobreplataformas Intel o Motorola