- Introducción a Los Sistemas Operativos
El sistema operativo es software básico del ordenador.
Podemos definirlo también como un conjunto de programas servicio y funciones
que coordinan el funcionamiento del hardware
y de software. Gracias a él, el hardware se identifica y reconoce el sistema
informático cuando empieza a funcionar. Por otro lado ofrece al usuario la forma
de comunicarse con el ordenador, bien mediante el teclado (interface de texto),
bien mediante otros dispositivos como ratón la pantalla táctil, etc. (interface
grafico). Gracias a una interfaz sencilla, proporciona al usuario una comunicación directa, sin que este tenga que
preocuparse de una gestión de memoria
del procesador o de cualquier otro recurso o componente de hardware.
Gestión que hacen del software y el hardware.
Ø Sistema operativos Monousuario (SOMO)
Ø Sistema operativos Multiusuario (SOMU)
Ø Sistemas operativos en Red.
Los Sistemas Operativos Monousuario (SOMO) es un único
usuario sentado delante de un solo ordenador.
En SOMO la ejecución de un programa no implica demasiada
complicaciones. El programa se introduce por teclado o se carga por dispositivo
del almacenamiento externo. La unidad de control para ir ejecutando la
instrucciones una a una y si es
necesario la unidad aritmético lógica para realizar algún calculo.
Sistema operativos multiusuario (SOMU) varios usuarios
pueden usar una misma impresora , y acceder, por ejemplo a una misma base de datos, etc.
Los SOMU se montaban en antiguos ordenadores llamados
mainframes o microordenadores . varias teclado y monitores se conectaban directamente a la única CPU existente y los
usuario conectado compartían todos del mismo y único equipo: memoria disco,
procesador, impresadora…
SOMU existe una sola UCP la del ordenador principal a este
ordenador están conectado y monitores a modo de terminales.
Sistema Operativos en Red (SORED)
comparte recurso con otro equipo que están conectados en la misma red
física.
SORED en primer lugar cada usuario tendrá para si ordenador personal con otro SO
normalmente uno monousuario. Cada
usuario encenderá su ordenador y establicera comunicación con el ordenador
principal que dispone del SORED.
2 Evolución Histórica De Los Sistemas Operativos
Los primeros sistemas operativos denominaron monolíticos las características
fundamental de esto sistema operativo es que su software básico era
prácticamente imposible de modificar una vez creado y instalado en un sistema informático.
Históricamente se ha hablado de cuatro generación de ordenador,
quedando definidas las características de cada una de ellas por los componentes
hardware de los sistemas informático que lo componen.
En la historia la
primera computadora (aun no se podía llamar ordenador o sistema informático)
fue diseñada por matemático inglés Charles Babbage este
matemático tenía ya claro cuál era la secuencia a seguir para el tratamiento automático
de la información: ENTRADA; PROCESOS;
SALIDA.
Posteriomente George Boole elaboró la teoría de la
lógica matemática y el álgebra
Podemos hablar de varias generaciones de los sistemas
operativos:
Video de la primera generación
a) introducción
de datos a procesar a un componente
hardware. La introducción de datos se realizaba en un medio distinto de la
computadora que procesaba la información.
b) se
realizaba el proceso de la información, una vez procesada se almacenaban a otro
soporte diferente magnético o no.
c) los
resultados se lleva a otro dispositivo distinto a la computadora.
Video de la Segunda generación
Video de la Segunda generación
Ø
Tercera generación (1965-1980).
Aparición de los Circuitos Integrados. Son
más baratos y más rápidos consumes menos energía y generan menos calor. En esta generación es
de destacar el IBM 360 como máquina capaz de realizar cualquier tipo de cálculo,
ya fuera aritmético o lógico.
Video de la Cuarta generación
3 Recursos, Funciones de un Sistema Operativos.
El SO coordina la
utilización que se hacen del hardware
dependiendo de los programas o aplicaciones que se estén utilizando.
En general hardware, software y usuario se estructuran, en cuanto a la
utilización de un ordenador o sistema informático, de forma jerárquica.
La comunicación se realiza mediante la llamadas interfaces.
Para realizar este tipo de funciones el
SO cuenta con los denominados servicios. Un servicio es un tipo de aplicación que
normalmente se ejecutan en segundo plano.
Estos servicios pueden utilizarse entre otra cosa:
a) Crear
programa (editores, compiladores, depuradores etc.).
b) Ejecutar
esos programas proporcionando al sistema los recursos hardware y software necesarios.
c) Acceder
de forma controlada a los dispositivos de entrada/salida.
d) Gestionar
los archivos de forma controlada y segura
e) Acceder
a la información de una forma controlada y segura
f) Supervisar
y soluciona errores provocado por hardware y software
g) Suministrar
información estadifica, de seguridad y registro de lo hacen en el sistema.
h) Los
servicios se utilizan para iniciar, detener pausar reanudar deshabilitar
programa y aplicaciones (que a su vez pueden ser servicios) en equipo local y
remoto.
i)
Los servicios se instalan en un sistema informático
al instalar en propio SO.
4 Gestiones De Recursos De Un Sistema Operativo
4.1 Memoria
Los recursos que gestiona un sistema operativo memoria,
procesador y dispositivos de entrada salida.
La parte del SO que administra la memoria es el administrado
de memoria su función es clara: llevar en registro la parte de memoria
que se están utilizando y las que no.
La gestión de memoria
es importante cuando trabajamos en sistema operativos multitarea
Ya que trabajaran simultáneamente con varios procesos a la vez.
La primera opción es
dividir la memoria en partición fija.SO dispone de una cola de proceso que solicitan entrar en memoria.
La multitarea esta en concepto de intercambio los procesos
en espera que no están en ejecución
pueden ser llevado al disco y dejar libre la parte memoria que ocupan para que otros proceso entre en ejecución.
La opción es disponer particiones variables. El problema que plantea
ahora es lleva un registro de las particiones
libres y ocupadas que sea eficiente tanto en el tiempo asignación como en
aprovechamiento de la memoria.
4.2 Procesos y Procesador
Un procesos o tarea
es un programa en ejecución.
a) Un
proceso para empezar su ejecución hay residir completamente
en memoria.
en memoria.
b) Cada
proceso esta protegido del resto de proceso;
ningún otro podrá escribir en la zona de memoria
perteneciente a ese proceso.
c) Los
proceso pueden pertenecer al usuario o ser propio del SO. Estos proceso se
ejecutan estos se ejecutan en el
llamado modo usuario. Los procesos que pertenecen al sistema se ejecutan
en el Modo Kernel o Modo Priviligiado del procesador
(podrán acceder a cualquier recurso)
d) Cada
procesos tendrá una estructura de datos llamado bloque de proceso (BCP).
e) Los
procesos podrán comunicarse, sincronizarse y colaborarse entre si.
Los procesos se dividen en trozos de igual tamaño llamado,
paginas frames etc.
Un programa no es un proceso sino que se convierte en tal
en el momento en que se pone en
ejecución. La aplicación WORD, por ejemplo cuando no se esta ejecutando no deja de ser un archivo sin
mas. Cuando se ejecutan el archivo
winword.exe.
Los recursos del sistema entre los distintos procesos y su
ejecución concurrente se conoce como multiprogramación.
Los sistemas operativos disponen de los servicios necesarios para la gestión
de los procesos, tales su creación su
terminación ejecución periodica, cambio de prioridad.
a) Interfaces tipo texto. Un ejemplo de SO tipo texto son dos, UNIX (en versiones inferiores
a la System V Release 4).las primeras versiones de Linux etc.
b) Interfaces de tipo gráfico. Hoy en día, la mayoría de los sistema operativo utilizan medio de comunicación entre maquina y ordenador de tipo gráfico.
Las tareas más importantes del ordenador es relacionar y comunicar las unidades
periféricas (periféricos de entrada/salida).
Esta comunicación se realizar a través de gestor de
entrada/salida. Ubicado en placa base del ordenador este componente, integrado
en los circuitos de la placa base, se
denomina chipset.
Los interfaces como medio de comunicación entre hardware y
software a través de SO. Las interfaces
se pueden clasifican en:
a) Interfaces tipo texto. Un ejemplo de SO tipo texto son dos, UNIX (en versiones inferiores
a la System V Release 4).las primeras versiones de Linux etc.b) Interfaces de tipo gráfico. Hoy en día, la mayoría de los sistema operativo utilizan medio de comunicación entre maquina y ordenador de tipo gráfico.
c) Interfazmixta.
Hoy en día cada todos los sistemas operativos utilizan ambas interfaces para comunicar el usuario
con el ordenador.
Los antiguos SO monolítico, actualmente los SO se organizan
en capaz.
6 Modo De Explotación Del Sistema
B Proceso en Tiempo Real
o proceso a la vez.DOS o Windows 9X son
sistemas operativos claramente monotarea.
Esta clasificación se hace atendiendo al número de número de
5 Arquitectura y Componentes
Los nuevos SO se pueden montar plataformas Intel , Amd , Mips,
Alpha etc; sin que quienes los manejan no tengan diferencia alguna .
Salvo excepciones. Esta gestión se mejora además gracias al uso
Alpha etc; sin que quienes los manejan no tengan diferencia alguna .
Salvo excepciones. Esta gestión se mejora además gracias al uso
de la denominadas zonas independientes memoria.
El resto de aplicación seguirá funcionando, tal vez algo mas lentas pero
correctamente. Esta emulaciones seguirán del hardware se materializa en
las denominadas maquinas virtuales.
El resto de aplicación seguirá funcionando, tal vez algo mas lentas pero
correctamente. Esta emulaciones seguirán del hardware se materializa en
las denominadas maquinas virtuales.
6 Modo De Explotación Del Sistema
Las forma de explotación de un SO responden a la forma en
que el usuario amplia los recursos
hardware y software que componen el sistema
operativo.
si hablamos SOMO, como solamente se están ejecutando un
programa, la cuestión no tiene en principio
mayor importancia.
Un SOMU , puede ser que se estén ejecutando varios programas
a la vez.
Cuando trabajamos con SOMU, no todos los programas que se
han lanzado a ejecución están en la
misma fase. De forma general un SO se
pueden explotar de dos formas:
A Procesos en Lotes
Este sistema de explotación se empezó a utilizar en la
segunda generación de los ordenadores.
Este tipo de ordenador es similar a al anterior . la
diferencia esta en que
el usuario que introduce los datos es el que suele
lanzar el programa
para procesar los datos
introducidos y obtiene la información
procesada todo ella en un mismo
sistema informático en un tiempo
relativamente corto.
C Según El Número De
Usuarios
Atendiendo al numero de usuario que pueden utilizar los
recursos del sistema simultáneamente.
a) Monousuario
(O Monopuesto). Cuando solo un usuario
trabaja con el ordenador.
Monoprogramación O Monotarea. Este caso el sistema
solamente puede ejecutar un programa
b) Multiusuario.
En este sistema varios usuarios pueden utilizar simultáneamente los recursos
del sistema. Pueden compartir sobre todo los dispositivos externos de almacenamiento
de periféricos de salida, fundamentalmente impresoras. Multiprogramación o Multitarea. en este caso, la cosa es
bien distinta. este tipo de SO puede ejecutar varios programas o
concurrentemente, es decir, <<simultaneamente>>
Este tipo de sistema operativos se caracteriza porque varios
usuarios que hagan uso del mismo
ordenador, podrán hacer o no las mismas cosas.
D Según El Número De Procesos
programas que puede ejecutar simultáneamente el ordenador o
sistema
informático. Para realizar esta clasificación, se parte de la
base de que un
ordenador o sistema informático que posee un
solo procesador únicamente puede
atender una tarea a la vez.Un
SO sea monotarea no implica que pueda ser multiusuario. Es
decir, varios usuarios pueden intentar ejecutar sus programas en
el mismo
ordenador pero de forma sucesiva.
E Según El Número De Procesadores Del Sistema Informático
Esta clasificación depende del numero de procesadores que el
SO sea capaz de gestionar.
Ø Monoprocesador. En este caso, el ordenador
consta de un único procesador. Todos los trabajos a realizar pasaran por el. El
ordenador que tenga este SO puede ser
monousuario o multiusuario; monotarea o
multitarea. Lo que ocurre es que el hecho de que pueda ejecutar varios
programas a la vez le confiere la catalogación de multitarea, pero la realidad
es que solamente atenderá a un proceso en un instante concreto.
Ø Multiprocesador el ordenador cuenta con dos o
mas procesadores. Así determinados SO pueden aprovechar las ventajas de este
tipo de hardware.
Hay dos formas de utilizar los diferentes procesadores por
parte del SO:
a) Multiproceso simétrico (SMP) El SO utilizara la potencia de los procesadores
de igual forma.
b) Multiproceso asimétrico (AMP) El SO reparte las tareas que está realizando a cada
procesador
con los que cuenta el sistema informático.
Video de multiprocesador y monoprocesador
con los que cuenta el sistema informático.
Video de multiprocesador y monoprocesador
F Según El Tiempo De Respuesta
a) Tiempo Real. La respuesta es inmediata (o casi inmediata)
tras lanzar un proceso.
b) Tiempo Compartido cada proceso utilizara ciclos de la UCP
hasta que finalice.
Sin atender escrupulosamente a la clasificación anteriores
veamos para lo que potencialmente están
diseñados los sistemas operativos actuales. Cabe destacar el concepto de pseudomultitarea. Este
caso solamente afecta a los SO Windows 95, 98 y me
porque son capaces de tener cargados en
memoria mas de un proceso y estar
ejecutando, aparentemente, mas de uno a la vez.
7 Sistemas Operativos Más Usuales
Actualmente la mayoría de los SO a partir de los 32
bits,
son abiertos y segmentados. Esto permite
lugar, fácil modificación en caso necesario
ya que el
conjunto de programas que lo componen esta
dividido en
bloques.los SO actuales se articulan en
una estructura determinada por niveles.
Cada nivel o
parte del SO se encarga de una función.los SO por
niveles también
llamados por por capas, realizan
funciones tales como control y gestión de programas
gestión y control de usuarios
de periféricos,
memoria etc...La ultima generación se SO a partir
de los 32 bits son
aquellos se denominan SO de
maquina virtual.
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