Sistemas Operativos

Sistemas Operativos 1

Sistemas Operativos

1. ¿Qué es un Sistema Operativo (S.O.) ?2. La interfaz del S.O.3. Tipos de Sistemas Operativos.4. Características Deseables de un S.O.5. Algunos Sistemas Operativos6. Funciones principales de un S.O.


Introducción

• Interfaz de un objeto: parte accesible desde el exterior que permite la utilización y comunicación con él.

• Interfaz del ordenador conjunto de instrucciones máquina para controlar los dispositivos físicos.

• Necesario conocer las características físicas de nuestra máquina para utilizarla

• Hardware complicado de utilizar directamente

Necesidad de software que nos ayude


Introducción

• Solución: Ir interponiendo capas de programas entre el hardware y nosotros.

• Cada capa solicita servicios a la siguiente capa más interna y a su vez proporciona servicios a la siguiente más externa.

Usuario

Hardware


¿Qué es un S.O.?

• Programa que controla directamente los recursos de un ordenador proporcionando una máquina virtualmás fácil de utilizar que el hardware subyacente.

Aprovechamiento de recursos

Facilitar el uso del ordenador

Objetivos


Gestión de Recursos


Máquina Virtual

usuario

S.O.Hardware

Aplicación

Máquina Virtual


Jerarquía de capas


Interfaz del S.O.

• Interfaz con el S.O., conjunto de servicios ofrecidos por el S.O. se conocen como:

llamadas al sistema

desde el código de los programas

intérprete de órdenes o programa de ventanas


Tipos de Sistemas Operativos

Según el número de usuarios a los que puede dar servicio

Monousuario Multiusuario



Según el número de tareas en ejecución concurrente

Multitarea(Multiprogramados)

Monotarea



Según el número de procesadores que puede gestionar

MultiprocesoMonoproceso



Según otras características

Red / DistribuidosTiempo RealConexiones conscientes / conexiones transparentes

Necesario para aplicaciones multimedia


Características deseables

• Eficiencia: debe realizar sus funciones de forma rápida.

• Fiabilidad:– Robusto: debe responder de forma predecible a condiciones

de error, incluidos fallos en el hardware.– El S.O. debe protegerse activamente a sí mismo y a los

usuarios de acciones accidentales o malintencionadas.

• Facilidad de mantenimiento: que las modificaciones se puedan desarrollar de forma sencilla (la aparición constante de nuevo hardware exigen al S.O. la aparición de nuevas funciones).


Algunos Sistemas Operativos

• MS-DOS– Es un sistema monotarea y monousuario.– Presenta interfaz de comandos.– Existen muchas aplicaciones desarrolladas para ser

ejecutadas en este entorno.– Tarea más importante: gestión de ficheros.– Diseñado para gestinar memoria no superior a 1 MB y CPU

de 16 bits.



• Windows (versiones actuales)– Es un sistema multitarea y monousuario

(mutiusuario: NT * server).– Presenta interfaz gráfica.– Permite ejecutar aplicaciones desarrolladas para MS-DOS.– Existen multitud de aplicaciones para este entorno.



• Unix:– Es un sistema multiusuario y multitarea.– Entorno de estaciones de trabajo.– Presenta interfaz de comandos.– Existen GUIs disponibles para evitar la dificultad de su línea

de órdenes.

• Linux:– Versión de Unix para PC`s.– Cada vez existen más aplicaciones disponibles para este

entorno.



• Os/2 (IBM)– Es un sistema multitarea y monousuario.– Permite ejecutar aplicaciones DOS, Windows y Os/2.– Existen pocas aplicaciones Os/2.


Funciones de un S.O.

• Dependen del tipo de funcionamiento (monotarea, multitarea, …)

• Servicios más comunes que suministra un S.O.:– Facilitar al usuario el acceso a sus servicios (shell o

intérprete de órdenes).– Proporcionar seguridad en la utilización de los recursos.– Gestión de la CPU.– Gestión de la Memoria Principal.– Gestión de Entradas/Salidas.– Gestión de ficheros.


Intérprete de Órdenes

• Programa que maneja la interpretación de órdenes del usuario para acceder a los servicios del S.O.

• Puede ser una parte estándar del S.O. (command.com de MS-DOS)

• O bien un proceso que hace de interfaz con el usuario. Esto permite la sustitución de un intérprete por otro.


Intérprete de órdenes


Programa de Ventanas


Sistema de Protección

• Es el mecanismo para controlar los accesos de los programas a los recursos del sistema.

• El mecanismo de protección debe:– Distinguir entre uso autorizado o no.– Especificar qué control se debe imponer, y suministrar los

medios para su aplicación.

• La protección suele ser un mecanismo general a todo el S.O., no está localizado en un único módulo.


Gestión de Procesos

• Proceso: instancia de un programa en ejecución.• Actividades del S.O. en relación con los procesos:

– Creación/destrucción de procesos (servicios solicitados al S.O).

– Suspender/reanudar procesos.– Suministrar mecanismos para sincronizar y comunicar

procesos.






Gestión de la Memoria Principal

• El S.O. es responsable de:– Asignar/quitar memoria a los procesos.– Controlar en cada momento qué partes de la

memoria están utilizadas y por quién.– Gestionar la memoria virtual.


Gestión de Entradas/Salidas

• A nivel físico los periféricos difieren unos de otros.• Los Sistemas Operativos ofrecen una interfaz

estándar para los dispositivos de E/S: se utilizan utilizan las mismas funciones independientemente del dispositivo al que accedan.

• Consiguen una E/S independiente del dispositivo.• Servicios:

– Apertura periférico.– Operaciones de lectura o escritura.– Cierre del periférico.


Gestión de Ficheros

• Fichero o archivo: colección de información almacenada con un nombre, en un dispositivo de almacenamiento permanente.

• Directorio: estructura para la organización de archivos.

• El sistema de archivos suministra servicios para manipular archivos y directorios.

• Ejemplos de sistemas de archivos:– FAT (Windows)– NTFS (Windows)– EXT3 (Linux)– Reiserf (Linux)


Gestión de Ficheros


Justificación de los archivos

• La memoria principal (RAM) es volátil• Necesidad de almacenar datos para un

uso posterior• Organizar datos de forma fiable, segura

y estructurada• Compartición y transporte de los datos

entre personas/equipos/aplicaciones


Concepto de archivo/fichero

• Secuencia de bits almacenada como una unidad en un sistema de memoria secundario (disco duro, CD, flash, ...)

• Conjunto de información relacionada• Estructurada internamente según el

programa/usuario• Dos tipos: programas (ejecutables) y

datos


Organización de archivos. Directorios

• El sistema operativo organiza los archivos en el almacenamiento para:– Optimizar el acceso a los mismos– Optimizar el aprovechamiento del espacio

• Desde el punto de vista del usuario: directorios– Agrupaciones de archivos/directorios

relacionados– Estructura jerárquica– Metáfora usada en algunos SO’s: carpetas


Organización de archivos. Directorios

• Datos sobre los archivos y directorios:– Fecha y hora de creación– Tamaño (sólo para archivos)– Permisos (lectura, escritura, ejecución)– Propietario (en algunos SO’s)– Información interna del SO (distribución en

disco, uso, ...)


Justificación de las Bases de Datos

Sin BBDD:Diputación Ayuntamiento Regantes

• Mismos datos repetidos• Datos dependientes de los programas• Falta de coordinación...



• Problemas de no usar BBDD:– Dificultad de mantenimiento

(actualizaciones)– Redundancia– Rigidez en las búsquedas– Dependencia de los programas– Confidencialidad y seguridad



Con BBDD:RegantesDiputación Ayuntamiento

• Un único almacén de información• Cada aplicación toma los datos que necesita• La BDD guarda los datos de todos


Concepto de Base de Datos

• Conjunto de datos y relaciones• Almacenados con la mínima

redundancia• Permite el acceso eficiente desde

distintas aplicaciones/usuarios• Sistema de Base de Datos =

datos + hardware + software


BBDD relacionales

• Los datos se almacenan en tablas (relaciones)

• Cada fila (tupla) almacena los datos (atributos) de un ítem concreto:

Nombre Polígono Parcela CP_Mun DNI_Dueño

.... .... .... .... ....

Relación de “Fincas de olivar”


BBDD relacionales

• Llave candidata: conjunto de atributos que identifican cada tupla

• Llave primaria: una de las candidatas (seleccionada por el diseñador)

• Llave externa: conjunto de atributos de una relación que son llave primaria de otra

• Las llaves permiten relacionar unas tablas con otras


BBDD relacionales

Nombre Polígono Parcela CP_Mun DNI_Dueño.... .... .... .... ....

CP_Mun Municipio Provincia.... .... ....

DNI_Dueño Nombre Apellidos.... .... ....

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