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Un sistema opertaivo   nicolas
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  • 1. Taller de sistemas  u n Sistema Operativo (SO) es el software básico de una computadora que provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario.  Las funciones básicas del Sistema Operativo son administrar los recursos de la máquina, coordinar el hardware y organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento.  Los Sistemas Operativos más utilizados son Dos, Windows, Linux y Mac. Algunos SO ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador Internet Explorer.Nicolás Ordóñez Gaviria
  • 2. Definición operativo. Los periféricos talesde Sistema sistemas como impresoras,Operativo operativos escáner, etc. realizan tareas En sistemasE l sistema operativo es el programa básicas, tales como grandes, el sistema operativo reconocimiento tiene incluso(o software) más de la conexión del mayorimportante de un teclado, enviar la responsabilidadordenador. Para información a la y poder, es comoque funcionen pantalla, no un policía delos otros perder de vista tráfico, seprogramas, cada archivos y asegura de queordenador de uso directorios en el los programas ygeneral debe disco, y controlar usuarios quetener un sistema los dispositivos están
  • 3. Taller de sistemasfuncionando al también es no autorizadosmismo tiempo no responsable de la no tengan accesointerfieran entre seguridad, al sistema.ellos. El sistema asegurándose deoperativo que los usuariosClasificación de los Sistemas OperativosLos sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguienteforma:• Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.• Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más deNicolás Ordóñez Gaviria
  • 4. una CPU.• Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.• Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.• Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.
  • 5. Taller de sistemasCómo funciona un Sistema OperativoL os sistemas operativos proporcionan una plataforma de software encima de la cual otrosprogramas, llamados aplicaciones, puedanfuncionar. Las aplicaciones se programan para quefuncionen encima de un sistema operativoparticular, por tanto, la elección del sistema operativodetermina en gran medida las aplicaciones quepuedes utilizar.Los sistemas operativos más utilizados enlos PC son DOS, OS/2, y Windows, perohay otros que también se utilizan, como porejemplo Linux.Nicolás Ordóñez Gaviria
  • 6. Taller de sistemas aparecen en la pantalla. • Windows Vista (Longhorn)Cómo se utiliza un Ejemplos de Sistema OperativoSistema Operativo Familia MacintoshU A continuación detallamos n usuario normalmente • Mac OS 7 algunos ejemplos de sistemas interactúa con el sistema • Mac OS 8 operativos:operativo a través de un sistema • Mac OS 9de comandos, por ejemplo, el Familia Windows • Mac OS Xsistema operativo DOS contiene Familia UNIXcomandos como copiar y pegar • Windows 95 • Windows 98 • AIXpara copiar y pegar archivos • Windows ME • AMIXrespectivamente. Los comandos • Windows NT • GNU/Linuxson aceptados y ejecutados por • Windows 2000 • GNU / Hurduna parte del sistema operativo • Windows 2000 server • HP-UXllamada procesador de comandos • Windows XP • Irixo intérprete de la línea de • Windows Server 2003 • Minixcomandos. Las interfaces • Windows CE • System Vgráficas permiten que utilices • Windows Mobile • Solarislos comandos señalando y • Windows XP 64 bits • UnixWarepinchando en objetos que .Nicolás Ordóñez Gaviria
  • 7. L os primeros sistemas (1945-1960) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950-1960) se llevaron a cabo avances enel hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en elsoftware: compiladores ,ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.A finales de los años 80, una computadora Commodore Amiga equipada con una aceleradora Video Toaster eracapaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Un Video Toaster junto aLightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas, entre las que se incluyen Babylon5, Seaquest DSV yTerminator II.6
  • 8. Taller de sistemasProblemas de explotación y soluciones inicialesEl problema principal de los primeros sistemas era la baja utilización de los mismos, la primera solución fueponer un operador profesional que lo manejase, con lo que se eliminaron las hojas de reserva, se ahorró tiempo yse aumentó la velocidad.Para ello, los trabajos se agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como procesamiento porlotes (batch) sin automatizar.Monitores residentesS egún fue avanzando la complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearonlos monitores residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola detrabajos.Un monitor residente estaba compuesto por un cargador, un Intérprete de comandos y un Controlador (drivers) para el manejode entrada/salidaNicolás Ordóñez Gaviria
  • 9. Sistemas con almacenamiento temporal de E/SLos avances en el hardware crearon el soporte de interrupciones y posteriormente se llevó a cabo un intento desolución más avanzado: solapar la E/S de un trabajo con sus propios cálculos, por lo que se creó el sistemade buffers con el siguiente funcionamiento:  Un programa escribe su salida en un área de memoria (buffer 1).  El monitor residente inicia la salida desde el buffer y el programa de aplicación calcula depositando la salida en el buffer 2.  La salida desde el buffer 1 termina y el nuevo cálculo también.  Se inicia la salida desde el buffer 2 y otro nuevo cálculo dirige su salida al buffer 1.
  • 10. Taller de sistemas  El proceso se puede repetir de nuevo.Los problemas surgen si hay muchas más operaciones de cálculo que de E/S (limitado por la CPU) o si por elcontrario hay muchas más operaciones de E/S que cálculo (limitado por la E/S). SpoolersPerspectiva históricaL os primeros sistemas (1945-1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950-1960) se llevaron a cabo avances enel hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en elsoftware: compiladores,ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.Hace aparición el disco magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento. Seeliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se sustituyen pordiscos (un disco puede simular varias cintas). Debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S deotro trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce como Spool (SimultaneousPeripherial Operation On-Line).Nicolás Ordóñez Gaviria
  • 11. Sistemas operativos multiprogramadosS urge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas
  • 12. Taller de sistemassoluciones a los problemas de rendimiento:  Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos.  Se pueden mantener en memoria varios programas.  Se asigna el uso de la CPU a los diferentes programas en memoria.Debido a los cambios anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que éste debe abordar nuevastareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos multiprogramados, los cuales cumplen con lassiguientes funciones:  Administrar la memoria.  Gestionar el uso de la CPU (planificación).  Administrar el uso de los dispositivos de E/S.Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado.Interrupciones y excepcionesEl SO ocupa una posición intermedia entre los programas de aplicación y el hardware. No se limita a utilizar elhardware a petición de las aplicaciones ya que hay situaciones en las que es el hardware el que necesita que seejecute código del SO. En tales situaciones el hardware debe poder llamar al sistema, pudiendo deberse estasNicolás Ordóñez Gaviria
  • 13. llamadas a dos condiciones:  Algún dispositivo de E/S necesita atención.  Se ha producido una situación de error al intentar ejecutar una instrucción del programa (normalmente de la aplicación).En ambos casos, la acción realizada no está ordenada por el programa de aplicación, es decir, no figura en elprograma.Según los dos casos anteriores tenemos las interrupciones y las excepciones:  Interrupción: señal que envía un dispositivo de E/S a la CPU para indicar que la operación de la que se estaba ocupando, ya ha terminado.  Excepción: una situación de error detectada por la CPU mientras ejecutaba una instrucción, que requiere tratamiento por parte del SO.Componentes de un sistema operativo
  • 14. Taller de sistemas  Parar y reanudar los procesos.  Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen. La gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta, media, baja por ejemplo. Debemos comenzar haciendo las tareas deGestión de procesos prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja.U n proceso es simplemente, un programa en ejecución que necesita recursos para realizarsu tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y Una vez realizada la tarea se tacha. Esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad pueden que nunca lleguen a ejecutarse. Y permanezcan endispositivos de E/S. El SO es el responsable de: la lista para siempre. Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas.  Crear y destruir los procesos.Nicolás Ordóñez Gaviria
  • 15. Gestión del almacenamiento secundarioU n sistema de almacenamiento secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario) es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos. También esnecesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal. El SO se encarga de:  Planificar los discos.  Gestionar el espacio libre.  Asignar el almacenamiento.  Verificar que los datos se guarden en ordenEl sistema de E/SConsiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos yotra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de E/S y servirlas interrupciones de los dispositivos de E/S.Sistema de archivosLos archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenanprogramas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc.El SO es responsable de:
  • 16. Taller de sistemas  Construir y eliminar archivos y directorios.  Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios.  Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento.  Realizar copias de seguridad de archivos.Existen diferentes Sistemas de Archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que sealmacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por ejemplo, existen los sistemas dearchivos FAT, FAT32, EXT3, NTFS, XFS, etc.  Forzar el uso de estos mecanismos de protección.Sistemas de protecciónMecanismo que controla el acceso de los programas o Sistema de comunicacioneslos usuarios a los recursos del sistema. El SO seencarga de: Para mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y  Distinguir entre uso autorizado y no recepción de información a través de las interfaces de autorizado. red. También hay que crear y mantener puntos de  Especificar los controles de seguridad a comunicación que sirvan a las aplicaciones para realizar. enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que estánNicolás Ordóñez Gaviria
  • 17. ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente.Programas de sistemaSon aplicaciones de utilidad que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útilpara el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas que realizan:  Manipulación y modificación de archivos.  Información del estado del sistema.  Soporte a lenguajes de programación.  Comunicaciones.Administración de tareas  Monotorea: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción.  Multitarea: Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez, de forma concurrente.
  • 18. Taller de sistemasAdministración de usuarios  Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.  Multiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.Manejo de recursos  Centralizado: Si permite usar los recursos de una sola computadora.  Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos... ) de más de una computadora al mismo tiempo.Ejemplos de Sistemas Operativos  Linux(ordenadores)  AmigaOS  Windows  Mac OSNicolás Ordóñez Gaviria
  • 19. Ejemplos de Sistemas Operativos  Android(Dispositivos Moviles)  iOS  Symbian  Windows Mobile
  • 20. Taller de sistemasNicolás Ordóñez Gaviria
  • 21. Taller de sistemasNicolás Ordóñez Gaviria

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