Sistemas Operativos

Unidad IIntroducción a los Sistemas Operativos

Definición y concepto

Funciones y características.

Evolución Histórica.

Clasificación.

Contenido

Estructura (niveles o estratos de diseño).

Núcleoa) Interrupciones (FLIH).b) Despachador (Scheduler).c) Primitivas de comunicación (IPC).

Un Sistema Operativo es un conjunto de programas con las rutinas de control necesarias para realizar distintas tareas, destacando la administración eficaz de recursos.

Un sistema Operativo se encuentra dentro de la clasificación de software de sistemas (encargados de controlar la operación de una computadora).

Los sistemas operativos se encuentran en la mayoría de los aparatos que trabajan con un microprocesador

Definición y concepto.

Procesador

Voltajedirecto

1 a 5 volts

Dirección Rom

Ejecuta código Lenguaje Ensamblador50 a 30 instrucciones.

Reset code

Hardware

Ejecutan rutinas con las que se inicia el HW que acompaña al Procesador

Controlador de

interrupciones

Fase 1

Ejecución del código de arranque

Lenguaje EnsambladorSoftware de Sistemas

Ejecución del programa principal (main())

Software de AplicaciónC,C++, Fortran

Un Sistema Operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático.

Suministro de interfaz al usuario. Administración de recursos. Administración de archivos. Administración de tareas. Servicio de soporte y utilidades.

Funciones y características.

Parte del sistema operativo que permite la comunicación con el usuario.

Basadas en comandos Utilizando menús Interfaz gráfica

Interfaz de usuario

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.

Interfaz de usuario

Sirve para administrar los recursos de hardware y de redes de un sistema informático.

• CPU• Memorias• Dispositivos de almacenamientos

secundarios• Periféricos de entrada y salida

Administración de recursos

Centralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos... ) de más de una computadora al mismo tiempo.

Administración de recursos

Controlan la creación, borrado y acceso de archivos de datos y de programas.

Mantienen el registro de la ubicación física de los archivos almacenados en memoria secundaria.

Administración de archivos

Administran las aplicaciones de los usuarios finales. Controlan el área y tiempo de acceso al CPU.

La función del administrador de tareas puede distribuir una parte especifica del tiempo del CPU para una tarea en particular, y puede interrumpir en cualquier momento al CPU para sustituirla con una tarea de mayor prioridad.

Administración de tareas

Monotarea: 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.

Administración de tareas

Estos servicios de soporte suelen consistir en:Actualización de versiones. • Mejoras de seguridad. • Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo

entorno gráfico, un asistente para administrar alguna determinada función).

• Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe coordinarse a veces con el fabricante del hardware).

• Corrección de errores de software.

Servicio de soporte y utilidades

Los Sistemas Operativos han estado relacionados históricamente con la arquitectura de las computadoras (por que en ellas es donde se ejecutan). Su historia puede analizarse según las siguientes generaciones.

• Generación Cero (década de 1940)a) Carencia Total de S.O.b) Completo acceso al lenguaje de máquina

Evolución Histórica

• Primera Generación (1945-1955)a) Bulbos y conexionesb) Carencia total de S.Oc) Comienzan en los años 50 como transición

entre trabajo haciendo tareas repetitivas.

Evolución Histórica

• Segunda Generación (1955-1965)a) Transistores y sistemas de procesamiento

por lotes batch.

b) En los 60´s aparecen los S.O para sistemas compartidos

Multiprogramación Multiprocesamiento

Evolución Histórica

• Tercera Generación(1965-1985)a) Circuitos integrados y multiprogramación.b) Interponen una capa de software entre el

usuario y el hardware.c) Difusión de la multiprogramaciónd) Aparecen los sistemas en tiempo real (usos

industriales o militares).e) Aparición de las técnicas Spooling

(operación simultanea y en línea de periféricos).

Evolución Histórica

• Cuarta Generación (1980-1990)a) Aparición de software amigable con el

usuario, destinado a usuarios no profesionales .

b) Desarrollo de Sistemas Operativos de red y sistemas operativos distribuidos.

c) Gran énfasis en la SEGURIDAD.d) Proliferación de sistemas de base de datos.

Evolución Histórica

• Sistemas Operativos por lotesa) Necesita que la información se encuentre

reunida por bloques o “lotes”(el programa, los datos y las instrucciones).

b) Los trabajos se procesan por el orden de admisión FIFO “primero en llegar primero en ser atendido”.

c) La memoria se divide en dos zonas, una es ocupada por el sitema operativo y la otra para programas transitorios,

Clasificación

• Sistemas Operativos multiprogramacióna) Soportan dos o mas procesos concurrentes

múltiples (, permiten que residan al mismo tiempo en la memoria primaria las instrucciones y los datos procedentes de dos o más procesos).

b) Gran número de programas activos que compiten por los recursos del sistema.

Clasificación

• Sistemas Operativos multiusuarioa) Permiten acceder simultáneamente a un

sistema de computadoras a través de dos o más terminales.

b) Actualmente es fundamental en el manejo de redes de computadoras.

Clasificación

• Sistemas Operativos de tiempo compartidoa) Proporcionan un reparto equitativo de los

recursos

b) El administrador de archivos proporciona protección y control en el acceso de la información, dada la posibilidad de concurrencia y conflictos al tratar de acceder a los archivos.

Clasificación

• Sistemas Operativos de tiempo reala) Estos sistemas tienen como objetivo

proporcionar tiempos más rápidos de respuesta, procesar la información sin tiempos muertos.

b) El administrador de archivos se encuentra normalmente en grandes sistemas de tiempo real y su objetivo principal es manejar la velocidad de acceso, más que la utilización eficaz del almacenamiento secundario

Clasificación