ARQUITECTURA, FUNCIONES Y ELEMENTOS DEL SISTEMA
OPERATIVO INFORMÁTICO
PEDRO
MILENA
JACOBO
RUYMÁN
ARQUITECTURAS DEL SISTEMA OPERATIVO INFORMÁTICO
ESQUEMA FUNCIONAL DE UN ORDENADOR
LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO Y SUS ELEMENTOS
CPU Memoria ROM Memoria RAM
Dispositivos de entrada y salida Dispositivos de almacenamiento
BUSES
Vía que se encarga de transmitir y recibir las conexiones internas o externas de un sistema informático.
• Bus de datos
• Bus de direcciones
• Bus de control
Bus paralelo
Bus de serie
CORRESPONDENCIA ENTRE LOS SUBSISTEMAS FÍSICOS
Y LÓGICOS
Físico
• Procesador
• Subsistema de E/S
• Subsistema de comunicaciones
Lógico
• Programas de control
• Programas de servicio
FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO INFORMÁTICO
CONCEPTOS BÁSICOS
Los procesos
Los archivos
Las llamadas al sistema
El núcleo del sistema operativo
El intérprete de comandos
Las instrucciones de un programa destinadas a ser
ejecutadas por el microprocesador
Su estado de ejecución en un momento dado.
Su memoria de trabajoOtra información que
permite al sistema operativo su planificación
LOS PROCESOS
Son los programas en ejecución de cualquier sistema
operativo y están formados por:
Los procesos pueden pasar por diversos estados
durante su ejecución, los cuales son los siguientes:
Que el mismo sistema operativo intercale la ejecución de procesos para optimizar la utilización del procesador.
Que asigne los recursos a los procesos de acuerdo con una política específica.
Proporcionar al usuario mecanismos para la creación y finalización de procesos, así como para la comunicación y sincronización entre los mismos.
Se deben cumplir una serie de requisitos fundamentales para que los
S.O puedan trabajar con los procesos:
Los archivos son conjuntos de información almacenada como una unidad en un dispositivo.
Se almacenan en carpetas y están formados por un nombre, un punto y una extensión, que los diferencian entre sí y les atribuyen unas propiedades concretas.
LOS ARCHIVOS
a) Secuencia de bytes
b) Secuencia de registros
c) Árbol
La información almacenada es
permanente.
Independencia de la información respecto
a los programas.
A un archivo pueden acceder distintos programas en
distintos momentos.
Gran capacidad de almacenamiento.
Principales características de un archivo: Estructuras de un archivo:
LAS LLAMADAS AL SISTEMA
Las llamadas al sistema son mecanismos que sirven para poder solicitar
servicios al sistema operativo, y además, proporcionan la interfaz entre los
programas que están en ejecución y el propio sistema operativo.
Su funcionamiento se basa en un método de interacción para que los
programas realicen peticiones al núcleo del sistema operativo.
Control de procesos
Manipulación de archivos
Manipulación de dispositivos
Mantenimiento de información
Comunicaciones
CATEGORÍAS
EL NÚCLEO DEL SISTEMA OPERATIVO
Es el software encargado de interactuar de forma directa con el hardware.
Su finalidad es constituir un entorno adecuado en el que se puedan desarrollar los
distintos procesos. Sus funciones principales son:
Gestionar la memoria
Administrar el sistema de archivos
Asignar recursos entre los usuarios
Administrar los servicios de
entrada/salida
Cambiar el estado de procesos
Apoyar ciertas funciones de
contabilidad del sistema
CAPAS TIPOS
Núcleos monolíticos
Aquellos núcleos de gran tamaño que
engloban todos los servicios del sistema (redes, gestión de
memoria, etc.).
Micronúcleos
• Núcleos de pequeño tamaño
que fueron compilados sólo
con las necesidades más
básicas del sistema operativo.
Núcleos híbridos
• Parecidos a los micronúcleos, únicamente
incluyen código adicional en el
espacio del núcleo para que su
ejecución sea más rápida.
Exonúcleos
• Permiten el uso de bibliotecas que proporcionan
mayor funcionalidad
gracias al acceso directo o casi
directo al hardware.
El intérprete de comandos es un programa en el cual podemos
escribir instrucciones que luego serán ejecutadas por el sistema
operativo.
En estas órdenes que damos al intérprete, puede haber tanto
programas internos (incluidos en el propio intérprete) como
externos. Su función principal es la de servir de intermediario entre
el usuario y el sistema.
EL INTÉRPRETE DE COMANDOS
Entre los intérpretes de comandos más
usados encontramos:
•Command.com
•cmd.exe
•Bash, Ksh, Burn Shell, …
FUNCIONESA través de las siguientes funciones se conocerá cómo se comunica y se administra un sistema operativo.
Interfaz de usuario.
Gestión de recursos.
Administración de archivos.
Administración de tareas.
Servicio de soporte.
Aplicación práctica.
Interfaz de usuario• Medio con el que el usuario interactúa con un sistema informático.
• La documentación también puede considerarse.
• Función indispensable Usuario consiga comunicarse con algún dispositivo cómodamente.
Según clasificación general.
Interfaz de software.
Interfaz de hardware.
Interfaz de software-
hardware.
Según construcción.
Interfaces de
hardware.
Interfaces de
software.
Según la forma de interactuar del usuario.
Interfaces alfanuméricas.
Interfaz gráfica de usuario
(GUI).
Gestión de recursos
• Gestionar y planificar la utilización de los diferentes recursos que disponga el sistema eficientemente.
• De una forma dinámica, es decir, liberar recursos lo antes posible.
• Un equipo utiliza, no “consume” recursos.
• Cabe destacar que son los complementos del SO los que usan más recursos.
• Utilizarlos eficazmente y no invertir de más para no desaprovecharlos.
Windows[Control] + [Alt] +
[Supr]
Iniciar administrador de
tareasRendimiento Monitor de recursos
Gestión de recursos
Ubuntu Sistema AdministraciónMonitor del
sistemaRecursos
Gestión de recursos
Administración de archivos
En los actuales SO existe una estructura de árbol de carpetas y subcarpetas ordenadas
jerárquicamente, las cuales contienen un número infinito de archivos o carpetas.
Para visualizar la ruta se hará clic con el botón derecho sobre
el icono, se seleccionará Propiedades en el menú y a
continuación de Ubicación se observará la ruta completa.
Dentro de una carpeta se podrán realizar varias acciones.
Administración de tareas
Programa incluido en los actuales SO que permite obtener información sobre los programas en ejecución,
usuarios conectados y el rendimiento del ordenador.
Windows[Control] +
[Alt] + [Supr]
Iniciar administrador
de tareas
Ubuntu Sistema AdministraciónMonitor del
sistema
Windows 7 Ubuntu
Administración de tareas
Servicio de soporte
Los servicios de soporte dependen del sistema operativo y tienen como cometidos principales los
siguientes:
• Actualizar las versiones.
• Mejorar la seguridad.
• Agregar nuevas utilidades
• Controlar nuevos periféricos agregados.
• Corregir errores de software.
Hay ocasiones que las utilidades de administración o servicios no son propias del sistema operativo sino
de terceros.
Aplicación práctica
Ejemplo 1: Tras la instalación de un nuevo sistema operativo se observa que el rendimiento del equipo
ha disminuido ¿Se puede saber cuál es el problema?
• Debe tratarse de un problema de hardware.
• Habrá que ir al Monitor de recursos.
• En la ventana desplegada se detallarán los recursos que se encuentran limitados para el rendimiento
óptimo.
ELEMENTOS DE UN SISTEMA INFORMATICO
TIPOS DE PLANIFICADORES
Planificador de largo plazo: Entra en funcionamiento cuando otro proceso haya finalizado y ha pasado un
tiempo a través de la gestión de cola
Planificador de medio plazo: Revisa los procesos que se encuentran bloqueados y los inserta de nuevo en la cola.
Planificador a corto plazo: Elige que proceso le va a asignar a la CPU
ALGORITMO DE PLANIFICADION
SE ENCARGA DE GESTIONAR LA COLA DE LOS PROSESOS
FIFO ROUND-ROBIN
SHORT JOB FIRSTPRIORIDAD
MULTINIVEL
HIGH REMAINDER
NEXT
atiende el primer
proceso
INTERVALO
CIRCULAR
DIFERENTES
COLAS
PRIORIDAD
DEPENDIENDO DE LA
COLA
EL MAS CORTO
PRIMERO
CREACION Y DESTRUCCION DE PROCESOS
GESTION DE LA MEMORIA
FUNCIONES DE ADMINISTRACION DE LA MEMORIA
PARTICION FIJA
PARTICION
DINAMICA
PAGINACION SIMPLE
SEGMENTACION
SIMPLE
PARTICIONES IGUALES
PARTICIONES CREADAS BAJO DEMANDA
SE DIVIDE EN MARCOS DE IGUAL TAMAÑO Y ESTE EN
PAGINAS
PARTICIONES EN TAMAÑO VARIABLE
SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA
Este sistema está compuesto por un sistema de almacenamiento temporal, una
interface de manejadores de dispositivos y otros dispositivos concretos.
Los datos se intercambian entre el modelo de E/S y la CPU, esta controla
directamente la operación y comprueba el dispositivo para la transferencia de
datos. El inconveniente que la CPU tiene que esperar un tiempo hasta que el
dispositivo esté listo.
La CPU envía la orden y tras hacerlo continúa con otros procesos pendientes sin tener
que esperar al dispositivo.
E/S síncrona E/S síncrona
Cuando la operación de E/S terminal, el
control vuelve al proceso que lo genero,
esto se lleva a cabo por una instrucción
“wait o loop” (espera) y coloca a la CPU en
estado pasivo hasta otra interrupción
vuelve el programa al usuario sin que este
termine mediante una llamada del sistema
que permite al usuario esperar o finalizar
4.3 DMA ( DIRECT MEMORY ACCESS)
SISTEMA DE ALTA TRANSFERENCIA EN BLOQUES
SISTEMAS DE ARCHIVOS
Se encarga de almacenar, ordenar, nombrar, editar ubicación de la
información en la unidad correspondiente y crear copia de seguridad
Los diferentes sistemas de archivos
FAT NTFS EXT4 HFS PLUS
APLICACIÓN PRACTICA
FORMATEAMOS LA UNIDAD DE MEMORIA E INDICAMOS EL
SISTEMAS DE ARCHIVO QUE QUEREMOS
SISTEMAS DE PROTECCON
En los sistemas operativos pueden ocurrir errores que pueden dañar el sistema por lo que se debe dar
protección los programas. Así surgió la protección del sistema que controla el acceso a los recursos del usuario o
los programas.
Segmentación: Paginas Llaves de protección Direccionamiento basado en la capacidad
divide la memoria
en segmentos
variables
divide el
espacio de la
memoria en
pequeños
trozos
divide la
memoria física
en bloques de
un tamaño
particular y
cada uno
asociado a una
lleve de
protección
reemplaza los punteros por
objetos protegidos que solo se
pueden crear bajo instrucciones
privilegiadas que solo se
ejecutan en el núcleo.
SISTEMAS DE COMUNICACION
Para la comunicación de los sistemas es necesario crear y mantener puntos de
comunicación para el envío y recepción de información a través de las interfaces de red
SISTEMAS DE INTERPRETACION DE ORDENES
COMANDOS DE TEXTO INTERFACE GRAFICA
PROGRAMAS DEL SISTEMA
Estas aplicaciones facilitan el sistema operativo pero no forma parte de él. Dan
facilidades al usuario para el desarrollo y buen funcionamiento
Gestión de archivos
Información del estado del sistema
Soporte a lenguaje de programación, modificación de
archivos
Comunicación
También hay directorio como en Windows 7 llamado Favoritos en el cual muestra las carpetas que
considera favoritas o los sitios más visitados. También tenemos herramientas simples que nos
pueden indicar la fecha y hora.
También suele haber un editor de texto, hojas de cálculo, etc. Simples.
FIN