Primer-Sesion-Introduccion-Computadoras-Sistemas_Operativos.ppt

CURSO: SISTEMAS OPERATIVOS
Dr. Ing. Santos Sotelo Anaturco
2023
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA
Ingeniería de Telecomunicaciones

PF =
(20%)PC1+(20%)PC2+(20%)PC3+(10%)EP+(30%)EXFI
SISTEMA DE EVALUACIÓN

Característica
del
Modelo didáctico

Inicio: (propiciar un clima favorable)
desarrollar actividades o dinámicas que atraigan su
atención y los conecte con la sesión

SÍLABO
CONTENIDOS:
1. Introducción a las computadoras y los sistemas operativos.
2. Control y Gestión de procesos.
3. Hilos y micronúcleos.
4. Concurrencias.
5. Gestión de memoria. Memoria virtual.
6. Gestión de Ficheros.
7. Gestión de procesos.
8. Planificación un solo procesador y multiprocesador.
9. Gestión de dispositivos de entrada/salida (E/S) y de archivos.
10.Sincronización y comunicación.
11.Arquitectura de protocolos TCP/IP: socket.
12.Procesamientos distribuidos: cliente servidor.
13.Gestión de procesos distribuidos.
14.Seguridad y concurrencia.
15.Estudios de la arquitectura del sistema operativo Linux y su aplicación en redes
computadoras.

Sesión 1
Introducción a las computadoras y los sistemas operativos.

Importancia
Son importantes, porque te
permiten interactuar y darle
órdenes al computador. Sin un
sistema operativo el computador
es inútil. No tendrías la
plataforma que soporta los
programas que te permiten hacer
cartas, escuchar música, navegar
por internet o enviar un correo
electrónico.
Al finalizar la asignatura, el estudiante
será capaz de diseñar e implementar
configuraciones de trabajo del sistema
operativo considerando aspectos de
eficiencia, efectividad
Logro de la Asignatura

PROGRAMACION
RESULTADO DE
APRENDIZAJE CONTENIDOS/TEMÁTICA
EVIDENCIAS DE
APRENDIZAJE
INSTRUMENTO
Utiliza fundamentos de
Introducción a las
computadoras y los
sistemas operativos
Introducción a las
computadoras y los
sistemas operativos
Participación y exposición
de los Alumnos
Rúbrica

Utilidad
(recoger los saberes previos y logro de aprendizaje)

Contenido General
 Contenido de la sesión:
 Introduccion a las computadoras
 Introduccion al sistemas operativos
Logro de la Sesion
Al finalizar la sesión el estudiante
tendrá la capacidad de conocer el
hardware, software y fundamentos
de sistemas operativos

Transformación:
(desarrollo y construcción del conocimiento)

Primer-Sesion-Introduccion-Computadoras-Sistemas_Operativos.ppt

Introducción a las
Computadoras y los Sistemas
Operativos

Introducción a las
Computadoras

•Abaco (1600 - 190 A.C).
Primer dispositivo mecánico para contar
•Pascalina
Blaise Pascal (1623 - 1662)
Sumadora mecánica
•Máquina de diferencias:
tablas logarítmicas y polinomios
•Máquina analítica:
suma, resta, multiplicación y división
60 sumas por minuto
Charles Babbage (1793 - 1871)
Historia de la computación
Historia de la computación

• Tarjetas Perforadas
Charles Jacquard (1753 – 1834) diseñó un telar de tejido con tarjetas
perforadas.
Babbage trató de aplicar este concepto a su máquina.
Herman Hollerit (censo de USA 1890).

Pioneros de la computación
Pioneros de la computación
► Atanasoff y Berry (1937 a 1942)
Atanasoff y Berry (1937 a 1942)
Universidad Estatal de Iowa
Universidad Estatal de Iowa
Primera computadora electrónica
Primera computadora electrónica
► Mauchly y Eckert (1946)
Mauchly y Eckert (1946)
ENIAC. Aplicaciones para la 2a. Guerra Mundial
ENIAC. Aplicaciones para la 2a. Guerra Mundial
Universidad de Pennsylvania.
Universidad de Pennsylvania.
Peso: 30 toneladas
Peso: 30 toneladas
► Von Neumann, Mauchly y Eckert (1952)
Von Neumann, Mauchly y Eckert (1952)
EDVAC. Incluye la idea de programa almacenado.
EDVAC. Incluye la idea de programa almacenado.

Generaciones de computadoras
Generaciones de computadoras
► Primera Generación (1942 - 1955)
Primera Generación (1942 - 1955)
Máquinas grandes y costosas, construidas con tubos al vacío.
Programadas en lenguaje de máquina.
Memoria: Tarjetas perforadas.
Uso: aplicaciones científicas y militares.

► Segunda Generación (1955 -1964)
Segunda Generación (1955 -1964)
Construidas con circuitos de transistores.
Programadas en lenguajes de alto nivel.
Menor tamaño.
Uso: Científico, militar, administrativo (reservaciones de aerolíneas, control de
tráfico aéreo, etc.).
Memoria: cintas magnéticas, tambores magnéticos
► Tercera generación (1964 - 1971)
Tercera generación (1964 - 1971)
Circuitos integrados (miles de componentes electrónicos en miniatura)
Pequeñas, rápidas y desprenden menos calor.
Más fáciles de usar.
Memoria: discos magnéticos.

► Cuarta generación (1971 - 1989)
Cuarta generación (1971 - 1989)
Construidas con microprocesadores (alta densidad y veloces).
Pequeñas y menos costosas. Surgen los PC’s.
Se incrementa el número de aplicaciones.
Memoria: disco duro, cintas magnéticas y disquetes.
Fáciles de usar.
Fáciles de producir comercialmente.
► Quinta generación (1989 – presente)
Quinta generación (1989 – presente)
Construidas con componentes altamente integrados.
Grandes capacidades de procesamiento. Más veloces y confiables. Altas
capacidades de memoria.
Internet y aplicaciones multimedia.
Infinidad de usos.

Definición: Ciencia que estudia el procesamiento automático de la
información.
La Informática trata los siguientes temas:
1.Estudio de aplicaciones informáticas existentes
2.Desarrollo de nuevas aplicaciones (software)
3.Desarrollo de nuevas sistemas operativos
4.Desarrollo de nuevo hardware (equipos y dispositivos)
Informática

Fundamentos Básicos
¿Qué es computación?
La Ciencia de la Computación es el estudio de los fenómenos que rodean
a los computadores (Boden, 1994)
Es el conjunto de conocimientos científicos y de técnicas que hacen
posible el tratamiento automático de la información por medio de
computadoras.
También tiene como misión el proceso de la información con el fin de
sintetizarla, combinarla y ordenar según las necesidades del usuario.
¿Qué es informática?
La Informática es el tratamiento automático de la información, utilizando
computadores

Fundamentos Básicos
• ¿Qué es un computador?
• Es un dispositivo electrónico capaz de procesar
información a partir de un grupo de instrucciones
denominado programa.
• Puede realizar tareas muy diversas usando distintos
programas

Ser Inteligente
(con criterio, sentido
común, experiencia)
Máquina sin Inteligencia
Pero con un gran poder
de procesamiento
Debe entregarle las órdenes precisas
en un lenguaje específico

¿ Por qué usamos el computador?
Problemas del
mundo real
Herramienta
solución

¿ Cual es el papel del computador ?
Dato Información
Entrada Salida
Proceso computacional

“ El gran Desafío es cómo entender un problema,
encontrarle una solución y cómo traspasar esa solución al
computador para que la ejecute”

Informática
Ciencia que estudia el procesamiento automático de la información.
Informática Información + automática
La palabra informática proviene del término alemán Informatik, usado
por Karl Steinbuch en 1957.

La Informática abarca diferentes aspectos:
 Arquitectura de computadores
 Metodología para el desarrollo de software
 Programación
 Redes de computadoras
 Inteligencia artificial
 Electrónica

Aplicaciones de la Informática
Negocios
Gobierno
Almacenamiento y consulta de
información
Industria
Comunicaciones
Ciencia
Entretenimiento Medicina
Transporte
Arte

¿Qué es una computadora ?
Es un dispositivo electrónico que recibe un conjunto de datos de
entrada, los procesa mediante programas y genera resultados o
información. Tiene gran capacidad para el almacenamiento de los
datos y elevada velocidad de cálculo.

Tipos de Computadoras
Aprovechando el hecho de que diferentes fenómenos
físicos se describen por relaciones matemáticas similares
(Exponenciales, Logarítmicas, etc.) pueden entregar la
solución muy rápidamente. Pero tienen el inconveniente que
al cambiar el problema a resolver, hay que realambrarla
circuitería(cambiar el Hardware)
Computadora Analógica

Están basadas en dispositivos biestables, que sólo pueden tomar
uno de dos valores posibles: „1 ó„0 . Tienen como ventaja, el poder
‟ ‟
ejecutar diferentes programas para diferentes problemas, sin tener la
necesidad de modificar físicamente la máquina.
Computador Digital:

Una secuencia de instrucciones o comandos que describe como
realizar cierta tarea.
Los circuitos electrónicos de una computadora pueden reconocer y
ejecutar directamente un conjunto limitado de instrucciones sencillas
y todos los programas tienen que convertirse en una serie de esas
instrucciones para que la computadora pueda ejecutarlos.
Programa o Algoritmo:

Datos e Información
Datos: son cifras o valores que por sí solos no tienen un significado. Representan
un hecho, evento o elemento del mundo real.
Ejemplo: 28, 5231.1, “Pedro”, 3798.3.
Información: son los datos ya procesados y ordenados, de manera que tienen un
significado para la persona que los recibe. Ejemplo:
Nombre: Pedro
Edad: 28 años
Salario base: 5231.1
Bonos: 3798.3
Salario Total: 9029.4

Procesamiento de datos
Datos
Realizar operaciones aritméticas (+,
-, *, /)
Mover
Ordenar
Comparar
Buscar
Clasificar
Almacenar
Información
Procesamiento
Materia prima usada como
entrada
Salida o resultado del
procesamiento de los datos

Pasos en el procesamiento de datos
1. Entrada
2.Procesamiento
3. Salida
4. Almacenamiento

Uso individual
Uso individual
 Computadoras de escritorio
 Estaciones de trabajo
 Laptops
 Tabletas
 Computadoras de bolsillo
 Teléfonos inteligentes
Clasificación de las computadoras según su uso.
Uso organizacional
Uso organizacional
 Supercomputadoras
Macrocomputadoras o mainframaes
 Minicomputadoras
 Microcomputadoras

Qué es Hardware
Está formado por los componentes eléctricos, electrónicos,
electromecánicos y mecánicos, tales como circuitos de cables y
luz, placas, memorias, discos duros, dispositivos periféricos y
cualquier otro material en estado físico que sea necesario para
hacer que el equipo funcione

Clasificación de las computadoras
Existen varios criterios para clasificar las computadoras.
Según sus propósitos:
Computadoras de propósito especial y propósito general.
Según su uso:
Computadoras para uso individual y para organizaciones.

Clasificación de las computadoras según su propósito.
Computadoras de propósito especial
Dedicadas a un solo propósito o tarea especializada. Se diseñan para
manejar problemas específicos.
Ejemplo: control de procesos automatizados, monitorear desastres
naturales, simuladores de vuelo, exploración marina, administración de
plantas nucleares, consolas de videojuegos, electrodomésticos, etc.
Computadoras de propósito general
Utilizadas para realizar una amplia variedad de tareas o aplicaciones.
Pueden almacenar grandes cantidades de datos. Son muy versátiles.

Computadoras para uso individual
► Computadoras de escritorio
Tipo de computadora más común.
Realizan infinidad de tareas.
Actualmente tienen altas capacidades de almacenamiento y
procesamiento.
► Estaciones de trabajo (workstations)
Utilizadas para aplicaciones que requieren de capacidades gráficas de alta
calidad.
Usos: aplicaciones de ingeniería, diseño, publicidad, creación de software,
sistemas de diagnóstico en medicina, animación.
Tienen mayores capacidades que una computadora de escritorio.

► Laptops (notebook o portátil)
Son computadoras de tamaño y peso reducido.
Tienen la misma capacidad que una computadora de escritorio.
► Tabletas (tablets)
Es una computadora portátil que se caracteriza por utilizar una pantalla
táctil como dispositivo principal para interactuar con el usuario.
Pueden emplearse para leer libros electrónicos, ver películas y escuchar
música, jugar, almacenar información, conectarse a Internet para
navegar y descargar aplicaciones, etc.
Fácil de transportar y usar en cualquier lugar.

►Asistentes personales digitales (PDA, handheld
computers)
Fueron diseñados originalmente como organizadores personales.
Características básicas: agenda, libreta de direcciones, lista de
tareas, bloc de notas; aplicaciones web, juegos.
►Teléfonos inteligentes (smartphones)
Híbrido entre un PDA y un celular.
Permiten: navegar en la web, uso de correo electrónico, juegos y
gran variedad de aplicaciones, además de funcionar como
teléfono celular.
Han sustituido a los PDA.

Computadoras para uso organizacional
►Supercomputadoras
Extremadamente potentes, rápidas y costosas.
Procesan trillones de operaciones por segundo.
Formadas por múltiples paneles.
Precios: más de 2 millones de $, llegando hasta 250 millones
de $ aprox.
Usos: estudio de energía y armas nucleares, búsqueda de
yacimientos petrolíferos, estudio de tornados, estudio de
clima, diseño de aviones, entre otras.
Supercomputadora Sequoia, la más
rápida del mundo (Livermore, CA,
USA)

►Mainframes (macrocomputadoras)
Diseñadas para dar servicio a grandes empresas y organizaciones.
Potencia de cálculo inferior a las supercomputadoras (varios millones
de operaciones por segundo).
Capacidad de soportar un gran número de computadoras remotas
conectados a través de la red.
Disponen de una gran cantidad de memoria masiva.
Ejemplo de usos: bancos, grandes organizaciones, bases de datos del
gobierno.

Minicomputadoras (servidores de red)
Manejan cientos de usuarios. Cada usuario
accede a través de un terminal.
Usadas en pequeñas organizaciones.
Usos: almacenan bases de datos,
automatización industrial y aplicaciones
multiusuario.
HP Servers

Computadoras según su tamaño y capacidad de procesamiento
Computadoras según su tamaño y capacidad de procesamiento

Componentes de una computadora
Hardware
Componentes físicos
Equipos
Son tangibles
Software
Software
Componentes lógicos (programas)
Le indican a la computadora que debe
hacer
Permiten la interacción con el usuario

• Dispositivos de entrada
• Dispositivos de salida
• Unidad central de proceso (CPU)
• Memoria
• Dispositivos de almacenamiento
secundario
Hardware

Dispositivos de entrada
Más comunes:
• Teclado
Permiten introducir datos a la computadora.
► Mouse o ratón

• Pantallas sensibles al tacto
• Lápiz óptico
► Tabletas gráficas
► Joysticks

• Escáner
• Micrófono
► Cámaras digitales
► Cámaras web
► Lectores de códigos
de barras

Dispositivos de salida
► Monitor o pantalla
Monitor o pantalla
Dispositivo de salida más común
Tipos (según colores)
Monocromáticos
Escala de grises
Color
Tipos (según tecnología)
Rayos catódicos (CRT)
Pantallas de cristal líquido (LCD)
LCD
CRT
Muestran datos e información al usuario

► Impresora
Impresora
Registra sobre papel la información
que produce la computadora.
Tipos
Matriciales
Inyección de tinta
Láser
► Sistemas de sonido
Sistemas de sonido
Cornetas, audífonos, etc.

► Plotter
Plotter
Efectúa impresiones gráficas con gran
precisión y en grandes formatos.
Diseño gráfico y arquitectura.
► Impresora 3D
Impresora 3D
Realiza impresiones de diseños en 3D,
creando piezas a partir de diseños
hechos en una computadora.

Funciones
Dirige y controla el procesamiento de
datos
Controla el flujo de datos (entrada y
salida)
Controla la ejecución de los programas
Consta de:
• Unidad de control
• Unidad Aritmético - Lógica
Unidad central de proceso (CPU)
Unidad central de proceso (CPU)
“Cerebro la computadora”

Unidad de Control
Funciones
• Supervisar la ejecución de programas
• Coordinar las actividades de entrada/salida
• Localizar datos
• Establecer dónde se almacenan los datos
• Determinar el orden de ejecución de las instrucciones
• Asignar localidades de memoria

Unidad Aritmético-Lógica
Unidad Aritmético-Lógica
► Cálculos aritméticos (suma, resta, multiplicación y división)
Cálculos aritméticos (suma, resta, multiplicación y división)
► Operaciones lógicas de comparación (>, <, =,
Operaciones lógicas de comparación (>, <, =, 
 )
)

Que es código ASCII?
Es el acrónimo que corresponde a la expresión inglesa American
Standard Code for Information Interchange.
Dicha frase puede traducirse como Código Estándar Americano
para el Intercambio de Información. Se trata de un patrón de
codificación que se emplea en el ámbito de la informática.
El ASCII es, básicamente, un código de caracteres que tiene su
base en el alfabeto romano o latino. Esto quiere decir que el ASCII
sirve para convertir, a través de una serie de reglas, un carácter
que forma parte de un lenguaje natural (como una letra de un
alfabeto) en un símbolo que pertenece a otra clase de sistema
representativo.

La creación del ASCII se produjo en 1963 a partir de la
reformulación de los códigos que se empleaban en la telegrafía.
Cuatro años después, se añadieron las letras minúsculas y se
cambiaron ciertos códigos.
Para la representación de caracteres, el ASCII usa 7 bits. El código
permite definir 32 caracteres que no son imprimibles, seguidos por
95 caracteres imprimibles. Al tratarse de un código de 7 bits, apela
a cadenas de bits que pueden representarse con siete dígitos
binarios, los cuales en base decimal se encuentran entre 0 y 127.

En concreto, el ASCII establece una correspondencia entre estas
cadenas y los símbolos que representa (como letras y números).
Esto hace que se facilite el almacenamiento y el procesamiento de
información en una computadora (ordenador) y la comunicación
entre diferentes aparatos digitales.

“El conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas,
documentación y datos asociados, que forman parte de las operaciones
de un sistema de computación”.
Software es todo equipo o soporte lógico (intangible) de un sistema
informático que abarca el conjunto de los componentes que son
necesarios para la realización de tareas específicas. En contraposición
está el hardware que se refiere a las partes físicas. Dicho de otra
manera, se trata de las aplicaciones o programas que únicamente
funcionan en un ordenador.
Que es Software?

Clasificación
Son tres los grandes grupos en los que se divide este concepto
informático:
Software de sistema.
Elementos que permiten el mantenimiento del sistema en global:
sistemas operativos, controladores de dispositivos, servidores,
utilidades, herramientas de diagnóstico, de corrección y
optimización.

Clasificación
Software de programación. Diferentes alternativas y lenguajes para
desarrollar programas de informática: editores de texto, compiladores,
intérpretes, enlazadores, depuradores, entornos de desarrollo
integrados (IDE).
Software de aplicación. Permite a los usuarios llevar a cabo una o
varias tareas específicas en cualquier campo de actividad: aplicaciones
ofimáticas, para control de sistemas y automatización industrial,
software educativo, software empresarial, bases de datos,
telecomunicaciones (Internet), videojuegos, software médico, software
de diseño asistido (CAD), software de control numérico (CAM).

Clasificación
El software social. No son propiamente aspectos de programación.
Estas herramientas engloban correo electrónico, listas de correo
electrónico, IRC, mensajería instantánea, bitácoras de red entre otros.
Su empleo busca romper la separación y el aislamiento de los que
participan en los programas a distancia y facilitar la construcción de
conocimiento.

Características:
Soporte de conversaciones entre individuos o grupos, que van desde
los mensajes instantáneos en tiempo real hasta los espacios de
colaboración en tiempo diferido.
Soporte para la retroalimentación que permita a un grupo conocer las
contribuciones de los otros participantes y que lleva de forma implícita a
la “reputación digital”.
Soporte a la red social para crear y conducir de forma explícita una
expresión digital de las relaciones personales de un individuo y ayudarlo
a adquirir nuevas relaciones.

Facilidades:
 Permite la comunicación entre grupos y entre personas.
 Compartir recursos.
 Indexación de la información
 Filtrado Permitir la afiliación al sitio referencias
 Herramientas que permiten modificación de los contenidos y sus
nuevas. formulaciones- Creación de conocimiento.
 Herramientas de presencia.
 Ayuda mutua.

Procedimientos:
Mediante la ingeniería de software se obtienen mejores resultados de
desarrollo y uso. Entre los objetivos fundamentales destacan:
Mejorar el diseño de aplicaciones o software para adaptarse a las
necesidades de las organizaciones o finalidades para las que fueron
creadas.
Promover la calidad al desarrollar aplicaciones complejas
Conseguir mayor exactitud en los costos de proyectos y tiempo de
desarrollo.
Aumentar la eficiencia de los sistemas.
Detectar posibles mejoras para un mejor funcionamiento a través de
pruebas.

Procedimientos:
Actualmente el software es muy necesario porque está dentro de
cualquier ordenador independientemente del sector de actividad. Lo más
importante es que los productos informáticos:
Cumplan con sus funciones.
No produzca daños en caso de errores.
No desperdicien los recursos.
Cuenten con una interfaz de usuario y documentación adecuadas.

Introducción de Sistemas Operativos

• Es una capa de Software que se encarga de gestionar todos los dispositivos
internos de una computadora, proporcionando a los programas de usuario
una interfaz con el hardware más sencilla.
Tanenbaum, Andrew
¿Qué es un Sistema Operativo?
 Controla todos los recursos de la computadora y ofrece el soporte básico
sobre el cual pueden escribirse los programas de aplicación.
Stallings, William
 Actúa como intermediario entre el usuario y el hardware, creando un entorno
en el que el usuario pueda ejecutar programas de forma cómoda y eficiente.
Silberschatz, Abraham

Sistema Operativo
La respuesta no es simple, y procuraremos responderla a lo largo de todo el
curso. Sin embargo podemos dar algunas definiciones simples.
Un Sistema Operativo es:
1.El código que acompaña la ejecución de cualquier aplicación.
2.Un programa que actúa como intermediario entre un usuario y el hardware del
computador.
3.Un programa que dirige todos los recursos de un sistema computacional.

sistema operativo Conjunto de órdenes y
programas que controlan los procesos básicos de
una computadora y permiten el funcionamiento de
otros programas.
Que es un Sistema Operativo?

 Guían a una computadora en el cumplimiento de sus tareas.
 Auxilian a los programadores y programas con funciones de apoyo.
 Incrementan la utilidad del hardware.
 Antiguamente se llamaban Sistemas Administrativos ya que gran
parte de sus tareas consiste en administrar los recursos de un
sistema de procesamiento de datos.
Características Principales de Sistema
Operativo

• Un sistema operativo es el programa más importante de una computadora. Actúa como un
intermediario entre el software y el hardware, siendo este último, administrado por el
sistema operativo. Establece una relación entre los recursos materiales (procesos, CPU,
RAM, HDD, etc.), el usuario, y las aplicaciones que son usadas por el usuario en su diario vivir
(procesador de texto, navegador, juegos, etc.). Al momento de abrir un programa, no es
necesario recurrir directamente a los dispositivos necesarios para tal operación; es el
sistema operativo el que recibe el mensaje de abrir una aplicación, y luego envía la
información específica a los periféricos necesarios a través de un driver o controlador. Si
éste no es el caso, cada programa debería gestionar la comunicación con sus dispositivos
respectivos.
• En resumen: es un gestionador de recursos y un programa de control, para evitar errores y
mal uso de estos.
Sistema Operativo

https://www.softzone.es/2015/12/13/diferencias-fat32-ntfs-exfat-debo-elegir/

Funciones
Gestionar la CPU: Se encarga de administrar la CPU que va a estar repartida entre todos los procesos que se estén
ejecutando.
Gestionar la RAM: Para asignar el espacio de memoria a cada aplicación y a cada usuario, en caso de ser necesario.
Cuando esta memoria se hace insuficiente, se crea una memoria virtual, de mayor capacidad, pero como está en el
almacenamiento secundario (disco duro), es más lenta.
Gestionar el I/O: El sistema operativo crea un control unificado de los programas a los dispositivos, a través de drivers.
Gestionar los procesos: Se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin ningún problema, asignándoles los recursos
que sean necesarios para que estas funcionen. Si una de ellas no responde, se procede a matar el proceso.
Gestionar los permisos: Garantiza que los recursos sean solamente utilizados por programas y usuarios que tengan las
autorizaciones que les correspondan.
Gestionar los archivos: Lectura y escritura en el sistema de archivos, y los permisos de acceso a ellos.
Gestionar información: El sistema operativo proporciona información, que posteriormente será utilizada a modo de
diagnóstico del funcionamiento correcto del computador.

El Kernel ó núcleo, es un software que constituye una parte fundamental
del sistema operativo.
Es un conjunto de rutinas cuya misión es la de gestionar el procesador, la
memoria, la entrada/salida y el resto de recursos disponibles.
Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso
seguro al hardware de la computadora el es el encargado de gestionar
recursos, a través de servicios de llamada al sistema, también se encarga
de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo de hardware y
durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado.
El NUCLEO

El NUCLEO
FUNCIONES(1):
- procesamiento de interrupciones
- creación/destrucción de procesos
- sincronización de procesos
- soporte a actividades de E/S
- soporte a actividades de asignación de memoria
- soporte a actividades de desasignación de memoria
- soporte a actividades con archivos
- soporte llamada/regreso procedimientos
TODAS LAS FUNCIONES SON TRANSPARENTES.

FUNCIONES(2):

Administración de la memoria para todos los programas y procesos en
ejecución.

Administración del tiempo de procesador que los programas y procesos en
ejecución utilizan.

La comunicación entre los programas que solicitan recursos y el hardware.

Gestión de los distintos programas informáticos (tareas) de una máquina.

Gestión del hardware (memoria, procesador, periférico, forma de
almacenamiento, etc.)

Hay cuatro grandes tipos de núcleos:

Los núcleos monolítico: facilitan abstracciones del hardware subyacente
realmente potentes y variadas.

Los micronúcleos: proporcionan un pequeño conjunto de abstracciones
simples del hardware, y usan las aplicaciones llamadas servidores para
ofrecer mayor funcionalidad.

Los núcleos híbridos: son muy parecidos a los micronúcleos puros,
excepto porque incluyen código adicional en el espacio de núcleo para que
se ejecute más rápidamente.

Los exoKernel: no facilitan ninguna abstracción, pero permiten el uso de
bibliotecas que proporcionan mayor funcionalidad gracias al acceso directo
o casi directo al hardware.
Tipos de Kernel ó Nucleo

La historia de los Sistemas Operativos está fuertemente ligada a la evolución de la
computadora, por lo que dicho enfoque contendrá tal relación.
La Primera Generación (1945-1955): Tubos de Vacío y Tableros de Conexiones
Las primeras de estas computadoras utilizaban relés mecánicos por lo que eran muy
lentas, con tiempos de ciclo medidos en términos de segundos. Posteriormente los
relés fueron reemplazados por tubos de vacío. En este tiempo un único grupo de
personas diseñaba, construía, programaba, operaba y mantenía cada máquina.
Toda la programación se efectuaba en lenguaje máquina absoluto.
Evolución de los Sistemas Operativos

La Segunda Generación (1955-1965): Transistores y Sistemas por Lotes.
El transistor comenzó a ser parte de las computadoras, lo que generó grandes
cambios. En este periodo se dio el nacimiento de los sistemas por lotes (batch
systems).
La idea de este sistema era la de llenar completamente una bandeja de trabajos
procedentes del cuarto de entrada, para luego pasarlos a una cinta magnética,
empleando un ordenador pequeño (en este se cargaba un programa, que se le
conoce como el antecesor del SO), posteriormente el resultado del cálculo era
llevado a una máquina especial para hacer la impresión.
Es importante comentar que en este tipo de sistema, el programador no tenía
posibilidad de corregir el trabaj, sólo hasta el final del proceso. Los SO utilizados
fueron Fortran Monitor System e IBSYS.

Transistor
Procesamiento por Lotes

La Tercera Generación (1965-1980): Circuitos Integrados y
Multiprogramación.
En este periodo se creó la primer familia de computadoras, las cuales podrían
ejecutar los mismos programas, sólo se diferenciaban en sus características
físicas. Esta idea nació en la compañía IBM y su Sistema Operativo era el OS/360,
pero dicho sistema era demasiado grande pues tenía que ser compatible con todos
los equipos, lo que generaba grandes errores y actualizaciones.
Se introdujo la multiprogramación, que consiste en la división de la memoria con
varios trabajos para que el CPU esté ocupado casi al 100%.
También surgió el tiempo compartido, donde cada usuario tiene una terminal y el
SO puede procesar varios trabajos a la vez (el primer SO de este tipo fue el
MULTICS).

La Cuarta Generación (de 1980 hasta el presente): Ordenadores Personales.
Uno de los puntos importante dentro de esta generación fue el desarrollo de los
circuitos integrados.
En 1980 IBM creó el PC, al cual le fue agregado el Sistema Operativo MS-DOS
(Disk Operating System) y el interprete BASIC, cuyo dueño era Bill Gates
Posteriormente Apple creó en 1984 el Apple Macintosh (MAC OS Clásico), que ya
contenía un GUI (Graphical User Interface), uso del mouse, menús, etc.

En 1985 se creó la primer versión de Windows (1.0), que ya contenía una GUI con
ventanas en mosaicos y durante 10 años se liberaron varias versiones con varias
mejoras.
En 1995 surgió Windows 95, el cuál sólo utilizaba el MS-DOS para arrancar.
Posteriormente se creó Windows 98, Windows ME, Windows NT, Windows XP,
Windows Vista, Windows 8, etc.

Dentro de las características y funciones se tienen:
•Control de la ejecución de los programas: administra el orden de ejecución de
procesos, les asigna recursos y los conserva hasta su finalización.
•Administración de periféricos: coordina el acceso y uso de los dispositivos
conectados a la computadora.
•Gestiona usuarios y permisos: adjudica los permisos de acceso a los usuarios.
•Control de concurrencia: establece las prioridades de los diferentes procesos
que solicitan acceso a un recurso.
Características de los SO Operativos

• Control de errores: Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.
• Administración de memoria: Asigna memoria a los procesos.
• Control de seguridad: debe proporcionar seguridad a la información de los
usuarios y al software.
• Comodidad: El Sistema Operativo hace que la computadora sea más fácil de
utilizar.
• Eficiencia: Permite que los recursos de un sistema informático se aprovechen
de una manera más eficiente.
• Capacidad de Evolución: El SO debe construirse de manera que permita la
introducción de nuevas funciones.
Características de los SO Operativos

• Sistemas Monolíticos
El Sistema Operativo no tiene una estructura y se escribe como una colección de
procedimientos que pueden ser invocados entre ellos cuando lo necesiten.
Concentra todas las funcionalidades posibles (planificación, sistema de archivos, redes,
controladores de dispositivos, gestión de memoria, etc.) dentro de un gran programa. El
mismo puede tener un tamaño considerable, y deberá ser recompilado por completo al
añadir una nueva funcionalidad. Un error en una rutina puede propagarse a todo el
núcleo.
Linux, Windows 98, ME, están basados en esta estructura.
Estructura del Sistema Operativo

• Sistemas Por Capas
Consiste en organizar un Sistema Operativo como una jerarquía de capas,
enfocándose en la modularidad. Cada capa utilizará funciones sólo de las capas
inferiores, de esa manera se puede depurar una capa y encontrar errores de una
manera más rápida.

• Máquinas Virtuales
Los recursos físicos se comparten para crear máquinas virtuales, de tal manera que
se pueda crear la ilusión de que los usuarios tienen su propio procesador. Son
copias exactas del hardware subyacente.
Otras estructuras son:
 Cliente servidor
 Exokernels
 Núcleos híbridos

• Sistemas Paralelos
• Multiprocesador
 Sistemas con más de un procesador, los cuales deben compartir ciertos
recursos como la memoria.
 Las ventajas de estos sistemas radica en un mayor rendimiento,
incrementa la fiabilidad.
 Permiten la ejecución simultanea de varias tareas entre todos los
procesadores (requieren de planificadores avanzados).
 Estos a su vez se dividen en Multiprocesamiento Simétrico (SMP)
Muchos procesos pueden ejecutarse sin degradación del rendimiento.
Tipos de Sistemas Operativos

• Sistemas Paralelos
• Multiprocesador
 La otra división es el procesamiento Asimétrico:
Cada procesador tiene una tarea específica.
• MainFrame
 Están orientados al procesamiento de varios trabajos a la vez, siendo
prioridad el uso de los recursos de E/S. Los servicios que ofrecen suelen
ser: procesamiento por lotes, procesamiento por transacciones y tiempo
compartido. Los equipos de este tipo pueden contener 1000 discos con
miles de gigabytes de información.
 Uso común de los Bancos, cajeros automáticos, etc.

• Tiempo Real
 Es aquel en el cual los resultados son correctos no solo si la computación es
correcta, sino también ha de serlo el tiempo en el cual se producen los
resultados (Sistemas de defensa, control aéreo) Solaris, Spectra y VxWorks.
 Se dividen en dos tipos:
1. Sistema de Tiempo Real Riguroso (es indispensable que la acción se ejecute
en un cierto momento).
2. Sistemas de Tiempo Real Moderado (se pueden dejar de cumplir ciertas
acciones).

• Computadora Personal
 Consiste en presentar una buena interfaz a un único usuario. Se les utiliza
ampliamente para el procesamiento de texto, hojas de cálculo y acceso a
Internet. De este tipo tenemos a Windows, MAC OS X, LINUX.
• Empotrados
 Estos sistemas operativos son aquellos que se encuentran en televisores,
hornos, microondas y teléfonos móviles.
• Tarjeta Inteligente
 Estos se pueden encontrar en las tarjetas de crédito.

• Sistemas Centralizados
 Los usuarios manejan únicamente terminales tontas (carecen de memoria y procesador)
 Windows utiliza el Terminal Services de Microsoft, aunque ya no se utilizan terminales
tontas.
• Sistemas de Red
• Mantienen a dos o más computadoras unidas a través de algún medio de comunicación
(físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la
información del sistema.
• En este entorno cada computadora mantiene su propio sistema operativo y su
estructura de archivos local.

• Sistemas Monousuario
Sólo soportan un usuario a la vez, sin importar las características de la máquina
sobre la que está montada el sistema.
• Sistemas Multiusuarios
Son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez.

Practica:
(aplicar de manera autónoma el conocimiento adquirido
durante la transformación)

Elaborar una mapa conceptual de sistemas
operativos y dispositivos:
-entrada
-proceso
-almacenamiento
-salida

Cierre:
(realizar una síntesis del proceso y del aprendizaje alcanzados)

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