Todo sobre Sistemas Operativos
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Un sistema operativo es un software de sistema que gestiona los recursos de un dispositivo electrónico y permite la interacción con el usuario. Realiza tareas como la administración de recursos, archivos, tareas y el suministro de interfaces de usuario. Actúa como intermediario entre el hardware y los programas de aplicación.
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- 2. CONCEPTO ES UN SOFTWARE DE SISTEMA, ES DECIR, UN CONJUNTO DE PROGRAMAS DE COMPUTACIÓN DESTINADOS A REALIZAR MUCHAS TAREAS ENTRE LAS QUE DESTACA LA ADMINISTRACIÓN EFICAZ DE SUS RECURSOS. Se encarga de gestionar ciertos recursos: Entrada/salida Tratamiento de la información Almacenamiento masivo Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos). ∀ Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban (ACTUALIZACION). Actúa de intermediario entre el hardware y los programas de aplicación.
- 3. Un sistema operativo se puede encontrar en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a éstos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios, computadoras, radios, etc).
- 4. Funciones básicas Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático: 1. Suministro de interfaz al usuario 2. Administración de recursos 3. Administración de archivos 4. Administración de tareas 5. Servicio de soporte y utilidades
- 5. Funciones • Suministro de interfaz al usuario, básicas Comandos Menús Interfaz Gráfica
- 6. Funciones 2. Administración de los recursos básicas
- 7. Funciones 3. Administración de archivos básicas Un sistema de información contiene programas de administración de archivos que controlan la creación, borrado y acceso de archivos de datos y de programas. También implica mantener el registro de la ubicación física de los archivos en los discos magnéticos y en otros dispositivos de almacenamiento secundarios.
- 8. Funciones 4. Administración de tareas básicas Los programas de administración de tareas de un sistema operativo administran la realización de las tareas informáticas de los usuarios finales. Los programas controlan qué áreas tienen acceso al CPU y por cuánto tiempo. Las funciones de administración de tareas pueden distribuir una parte específica del tiempo del CPU para una tarea en particular, e interrumpir al CPU en cualquier momento para sustituirla con una tarea de mayor prioridad.
- 9. Funciones 4. Administración de tareas básicas
- 10. Funciones 5. Servicio de soporte y básicas utilidades Los servicios de soporte de cada sistema operativo dependerán de la implementación particular de éste con la que estemos trabajando. Estos servicios de soporte suelen consistir en: •Actualización de versiones. •Mejoras de seguridad. •Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo entorno gráfico, un asistente para administrar alguna determinada función, ...). •Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe coordinarse a veces con el fabricante del hardware). •Corrección de errores de software.
- 11. Funciones 5. Servicio de soporte y básicas utilidades
- 12. HISTORIA Primeros Ordenadores Los primeros sistemas (1945 - 1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores Máquinas muy grandes que carecían de elementos Lógicos Características •El programador debía ser operador •Explotación mediante listas de reserva Problemas: •Tiempo asignado insuficiente •Tiempo asignado mayor
- 13. Histori a Durante la década siguiente (1950 - 1960) se llevaron a cabo avances en el hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, Lenguajes de alto nivel: compiladores (FORTRAN, COBOL) Problemas Uso ineficiente de recursos Baja utilización de la CPU Tiempo requerido para dejar listo un programa para ejecución (setup time)
- 14. Histori a Sistemas por Lotes – Operaciones de E/S Fichas en lenguaje de procesamiento por lotes, Monitores residentes con programa y datos, para ejecución secuencial Según fue avanzando la complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearon los monitores residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos. Un monitor residente estaba compuesto por un cargador, un Intérprete de comandos y un Controlador (drivers) para el manejo de entrada/salida.
- 15. Histori a Sistemas con almacenamiento temporal de E/S Se avanza en el hardware, creando el soporte de interrupciones. Luego se lleva a cabo un intento de solución más avanzado: solapar la E/S de un trabajo con sus propios cálculos. Por ello se crea el sistema de buffers Buffering Esquema de operación de E/S en el que las transferencias de E/S se realizan a través de un área intermedia de memoria (buffer) Permite solapar operaciones de E/S de una tarea con instrucciones de CPU de esa misma tarea
- 16. Histori a Operaciones Off-line Modo de operación de ciertos equipos de E/S que trabajan no controlados directamente por la CPU Se reemplazan dispositivos mecánicos por dispositivos electrónicos (cintas mágnéticas) Operaciones On-line (Spooling) (Simultaneous Peripheral Operation On-Line) Consiste en usar el disco como tampón o sistema de buffering. Existe una tarea especial el spooler Permite solapar operaciones de E/S de una tarea con instrucciones de CPU de otras tareas
- 17. Histori a Sistemas Operativos Multiprogramados Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento: •Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos. •Se pueden mantener en memoria varios programas. •Se asigna el uso de la CPU a los diferentes programas en memoria. Procedimiento Conmutación de CPU: cuando una tarea deba esperar, los recursos de CPU son asignados a otra tarea preparada para ejecución Tareas del Sistema Operativo •Gestión de Memoria •Planificación de la CPU •Planificación de Trabajos •Protección •Control de Concurrencia (Dead Lock)
- 18. Histori a Sistemas de Tiempo Compartido Mejorar la interactividad con el usuario Caracterización Sistemas multiprogramados e interactivos. Asignación de la CPU en rodajas de tiempo a todos los usuarios, consiguiendo: •Tiempos de respuesta cortos •Impresión de usuario único Tareas del Sistema Operativo •Sistema Multitarea (tarea <> proceso) •Sistema Interactivo •Sistema de Archivos (archivos/directorios) •Sistema Multiusuario •Memoria Virtual (memoria lógica)
- 19. Histori a Sistemas de Computador Personal Sistemas de computador dedicados a un solo usuario Propiedades Adaptados al usuario y sus necesidades Dispositivos de E/S Teclado Ratón Pantallas Pequeñas impresoras Características •Adoptan funcionalidades de grandes sistemas •No necesitan características de utilización eficiente de CPU, ni protección
- 20. Histori a Sistemas Paralelos Sistemas multiprocesador. Sistemas fuertemente acoplados Propiedades Con más de un procesador, comparten bus, reloj, memoria, periféricos,... Características •Mayor rendimiento •Compartir recursos •Sistemas tolerantes a fallos •Sistemas de multiprocesamiento Multiprocesamiento simétrico: cada procesador ejecuta una copia del sistema operativo Multiprocesamiento asimétrico: cada procesador tiene una tarea específica
- 21. Sistemas Distribuidos Sistemas multicomputador (distribuir el cómputo entre varios procesadores). Sistemas débilmente acoplados Propiedades Los procesadores no comparten ni memoria, ni reloj. Se comunican entre sí a través de líneas de comunicación Características •Recursos compartidos •Computación más rápida •Confiabilidad •Comunicación
- 22. Elementos de Sistemas Operativos – Componentes del Sistema Gestión de Procesos 1. crear y eliminar procesos, tanto de usuario como de sistema 2. suspender y reanudar procesos Gestión del Sistema de E/S 3. proveer mecanismos para la sincronización de 1. crear y eliminar directorios procesos 2. un componente de gestión de memoria que incluye 4. proveer mecanismos para la comunicación de buffers, cachés, y spool procesos 3. un interfaz general con los controladores de 5. proveer mecanismos para manejar bloqueos mutuos dispositivos (dead locks) 4. Drivers (controladores software) Gestión de Memoria Principal Gestión de Almacenamiento 1. conocer el estado actual de la memoria y quien la Secundario está utilizando 1. administración del espacio libre de almacenamiento 2. decidir que procesos se cargarán en la memoria secundario cuando se disponga de espacio 2. asignación del almacenamiento 3. asignar y liberar espacio de memoria según se 3. planificación del almacenamiento secundario necesite suspender y reanudar procesos Trabajo con Redes Gestión de Archivos Sistema de Protección 1. crear y eliminar archivos 2. crear y eliminar directorios Sistema de Interpretación de Órdenes 3. proveer primitivas para la manipulación de archivos 1. intérprete de línea de comandos y directorios 2. interfaz gráfica de usuario 4. establecer la correspondencia de los archivos con el almacenamiento secundario 5. resguardar los archivos en medios de almacenamiento estables (no volátiles)
- 23. Estructura jerárquica de un sistema operativo
- 24. Elementos Software de un Sistema Operativo 1. Núcleo o Kernel 2. Programas de Aplicación
- 25. En informática, el núcleo (también conocido en español con el anglicismo kernel, de la raíz germánica Kern) es la parte fundamental de un sistema operativo. Es el software responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora o en forma más básica, es el encargado de gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema. Como hay muchos programas y el acceso al hardware es limitado, el núcleo 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.
- 26. Núcleo
- 27. CLASES DE SISTEMAS OPERATIVOS Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma: Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo. Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU. Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo. Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo. Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.
- 28. Tipos de S. O. Sistema operativos por servicios
- 29. Ejemplos de Sistema Operativo MS-DOS Desarrollado en 1979 MS DOS, IBM, Bill Gates y Microsoft
- 30. Ejemplos de Sistema Operativo Familia Windows Windows 3.1 Windows 95 Windows 98 Windows ME Windows NT Windows 2000 Windows 2000 server Windows XP Windows Server 2003 Windows CE Windows Mobile Windows XP 64 bits Windows Vista Windows 7
- 31. Familia Macintosh Mac OS 7 Mac OS 8 Mac OS 9 Mac OS X DESARROLLADO POR APPLE
- 32. LINUX Desarrollado por Linus Torvald Funciona sobre plataformas Intel o Motorola Se estructura en: Núcleo o Kernel: Interactúa directamente con el hardware y reside permanentemente en memoria. Shell: Intérprete de comandos. Interfaz entre núcleo y usuario. Utilidades o programas de usuario.
- 33. Familia UNIX AIX AMIX GNU/Linux GNU / Hurd HP-UX Irix Minix System V Solaris UnixWare