Introducción a los Sistemas Operativos I PARTE
- 1. Sistemas Operativos Ing. José Alberto Díaz García
- 2. Sistemas Operativos (SO) Son programas que controlan miles de operaciones, provee una interfase entre el usuario y el computador, y corre aplicaciones. Los SO están diseñados para controlar las operaciones de programas como procesadores de texto, correo electrónico, diagramas, etc. Los computadores que son capaces de manejar varios usuarios y múltiples tareas se les llama “network servers” o simplemente servidores. Los servidores tienen sistemas operativos instalados que se llaman “Network Operating Systems” (NOS).
- 3. SISTEMA OPERATIVO EN UN COMPUTADOR Conforme las redes de computadores ganaron popularidad en los puestos de trabajo, las compañías de desarrollo de software desarrollaron Sistemas Operativos para redes (NOS) Los desarrolladores diseñaron NOS para proveer seguridad para los archivos, privilegios para los usuarios y recursos para compartir entre múltiples usuarios. En la actualidad los sistemas operativos más populares como Microsoft Windows 2000, Windows XP y Linux se encuentran en la mayoría de los servidores y en computadores personales de los usuarios finales.
- 4. SISTEMAS OPERATIVOS EN UN PC Los computadores personales se popularizaron y generalizaron a inicios de los años 1980. Los computadores personales a parecieron en los puestos de trabajo, pero su productividad estaba limitada por la habilidad de compartir información con otros sistemas. Los computadores personales eran islas electrónicas, incapaces de comunicarse eficientemente con otros PCs y con los poderosos mainframes y minicomputadores los cuales manejaban información crítica. Para la mayor parte, los sistemas operativos de estos PCs eran diseñados para que funcionaran como unidades independientes.
- 5. SISTEMAS OPERATIVOS EN UN PC Como computadores personales en los puestos de trabajo, las compañías instalaron Redes de Área Locales (LANs) para interconectar los PCs de tal forma que pudieran compartir sus datos y sus periféricos tales como impresoras. Las primeras LANs de PCs necesitaban una forma de proveer seguridad en los archivos, acceso por parte de múltiples usuarios a los recursos, y privilegios para los usuarios. Una solución a estos problemas fue desarrollar un sistema operativo especializado que trabaje en un entorno de redes. Los sistemas operativos de redes fueron desarrollados para facilitar la comunicación entre los PCs y los servidores.
- 6. SISTEMAS OPERATIVOS PARA REDES (NOS) Los sistemas operativos para redes proveen de: Componentes de redes Servicios de redes Capacidad para el manejo de múltiples usuarios Un sofisticado sistema de seguridad para compartir los archivos Los NOS debe tener un Kernel bien robusto para prevenir las colisiones y eliminar los tiempos de parada. Como los administradores especializados manejan los NOS, no se requiere recursos que consuman interfase gráficas. Finalmente, los NOS requieren de un sofisticado sistema de archivos que permitan un almacenamiento eficiente y una máxima seguridad.
- 7. Funciones básicas de un sistema operativo ENTRADA – Reconoce la entrada del teclado o del mouse. PROCESAMIENTO –- Se manipulan los datos de acuerdo a las instrucciones del usuario. SALIDA – Envía datos a la pantalla del monitor o a la impresora. ALMACENAMIENTO – Mantiene el registro de los archivos para ser utilizados después. Ejemplos de los dispositivos de almacenamiento son los discos fexibles y los discos duros.
- 8. Funciones del SO Independientemente del tamaño y la complejidad de el computador o de su sistema operativo, todos los sistemas operativos realizan las siguientes funciones básicas: Administración de archivos y documentos. Administración de aplicaciones. Soporte para construir programas de utilidades. Acceso para controlar el hardware del computador.
- 9. Funciones del SO ¿Qué tipo de software tiene acceso al BIOS?
- 10. Jerarquía en el Sistema operativo TARJETA MADRE A TARJETA MADRE B BIOS TARJETA A BIOS TARJETA B SISTEMA OPERATIVO SISTEMA OPERATIVO APLICACION APLICACION
- 11. Bootstrap Para que un sistema operativo corra, debe ser cargado en la memoria RAM del computador. Cuando un computador se enciende, se ejecuta un pequeño programa llamado cargador “ bootstrap” que se encuentra almacenado en el hardware del computador. Específicamente, el “bootstrap” se almacena en el chip BIOS, el cual reside en la tarjeta madre. Las funciones primarias del “bootstrap” son las de probar el hardware del computador y localizar y cargar el sistema operativo en RAM.
- 12. Autodiagnóstico al encendido Para probar el hardware del computador, el programa bootstrap corre un programa llamado power-on self-test o POST. En esta prueba, la unidad central de procesos (CPU) se prueba primero y luego los temporizadores del sistema. El POST prueba la RAM escribiendo datos en cada uno de los chips de memoria y luego leyéndolos. Cualquier diferencia indica que hay un problema. Si el POST encuentra errores, envía un mensaje de error al monitor. Si el POST encuentra errores que no pueden enviarse al monitor, envía errores en forma de "beeps." Una vez que el bootstrap ha realizado la prueba del POST, este envía un beep y en la pantalla se despliega un mensaje de carga del sistema operativo.
- 13. Carga del sistema operativo El siguiente paso del programa “bootstrap” es localizar el sistema operativo y copiarlo en memoria RAM. Cuando el bootstrap encuentra el sector de booteo del sistema operativo, este se copia en RAM y el programa “bootstrap” sede el control del proceso al “boot record”. Cuando se cargan los archivos y se almacenan en la RAM, él deja de utilizar el “boot record”. El sistema operativo estaba almacenado en el disco duro y ahora se encuentra bajo el control del proceso de booteo.
- 19. SISTEMAS OPERATIVOS Independientemente para el computador que se diseñe, un PC personal o un servidor, todos los sistemas operativos cuentan con los siguientes componentes: Kernel Interfase con el usuario Sistema de archivos
- 20. Sistema Operativo Los sistemas operativos contienen tres elementos básicos: INTERFASE CON EL USUARIO El usuario interactúa con el SO del computador por medio de la interfase con el usuario. Es la parte del sistema operativo que el usuario puede utilizar para introducir comandos. KERNEL Este es el núcleo del SO. Es el responsable de cargar y correr programas y manejar la entrada y salida de la información. SISTEMA DE ADMINISTRACION DE ARCHIVOS El sistema de administración de archivos es utilizado por el SO para organizar y manejar archivos. La mayoría de los sistemas operativos utilizan un sistema jerárquico de archivos, en donde los archivos son organizados en directorios en una estructura de árbol. El inicio del sistema de directorios se le conoce como directorio raíz o “root directory”.
- 21. EL KERNEL Es el término más común para designar el núcleo del sistema operativo. Es un programa que se carga en memoria cuando el computador bootea. Este programa contiene instrucciones que le permiten al Kernel manejar los dispositivos de hardware, tales como los manejadores de discos. El Kernel también maneja y controla las posiciones de memoria, procesos del sistema y otros programas.
- 22. INTERFASE CON EL USUARIO La interfase con el usuario (UI) es la parte visible del sistema operativo del computador. Es el componente del sistema operativo que interactúa con el usuario, cumple con la función de un puente entre el usuario y el kernel. El UI es como un interprete, traduce las teclas y las acciones del mouse, u otra entrada al programa apropiado. Existen dos tipos de interfases con el usuario: Línea de comandos (CLI) Interfase gráfica con el usuario (GUI)
- 23. LINEA DE COMANDOS (CLI) Los primeros sistemas operativos para computadores utilizaban exclusivamente línea de comandos (CLI). La CLI le provee al usuario con un prompt visual, para que el usuario ingrese los comandos, con solo escribirlos. Es un entorno basado en texto y el usuario solo puede ejecutar programas con solo ingresar los comandos por medio del teclado. La mayor ventaja del CLI es de que requiere de muy pocos recursos del sistema para correr. Unix y Linux se refieren al CLI como el SHELL
- 24. INTERFASE GRAFICA (GUI) En la actualidad, todos los sistemas operativos de computadores de mesa trabajan con interfases gráficas (GUI). La GUI le permite al usuario manipular programas utilizando objetos visuales como es el caso de windows, menús conceptuales e iconos. La GUI le permite al usuario introducir comandos por medio del mouse u otro dispositivo para apuntar y seleccionar. El compromiso en la simplificación de la interfase del usuario es el rendimiento. Algunos programas GUI consumen más de cientos de veces más almacenamiento que los programas CLI.
- 25. INTERFASE CON EL USUARIO
- 26. INTERFASE GRAFICA (GUI) Mi computador, mis documentos, etc. Se despliegan una vez que se ingresa a inicio. Imagines asociadas al usuario (administrador) Se puede almacenar los temas de los íconos y sonidos
- 27. GUI (colocando fotos en los iconos de los folders) Hasta cuatro imágenes se pueden desplegar en un folder Cuatro imágenes, video y arte de un CD de música Esta opción se puede bloquear
- 28. GUI Permite al usuario cambiar entre ventanas fácilmente Puede cambiar entre cuentas de usuarios sin tener que logearse o deslogearse Diseñado para usuarios de casa Ventajas sobre de redes Soporta wireless 802.11b
- 29. GUI (explorador de Windows)
- 30. GUI Los archivos, discos duros, dispositivos de almacenamiento removibles y la red se agrupan en categorías Vista de web permite al usuario renombrar, mover copiar, e-mail, borrar o publicar en Web
- 31. GUI (Barra de tareas)
- 32. GUI (ventana para login) Los usuarios pueden tener su propia imagen asociada con su nombre de usuario Se pueden utilizar contraseñas Para loggearse con un click en la imagen El administrador se puede logger oprimiendo dos veces CTRL-ALT-DEL