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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
Facultad de Ingenierías y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas
TEMA:
SISTEMAS OPERATIVOS
(Resumen)
INTEGRANTES:


ELGUERA CHIPANA EVERTH
LEÓN IBAZETT BRUNO
TEMA:
SISTEMAS OPERATIVOS
LIMA-PERÚ
2006
-- Página 1 de 14 --
INDICE
1. OBJETIVO
PAG.
5
2. CONCEPTO Y DEFINICIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS.
5
3. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.
6
4. TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS
6
4.1 SISTEMAS OPERATIVOS POR SU ESTRUCTURA
6
4.1.1 ESTRUCTURA MONOLÍTICA.
6
4.1.2 MÁQUINA VIRTUAL
8
4.1.3 CLIENTE-SERVIDOR (MICROKERNEL)
9
4.2 SISTEMAS OPERATIVOS POR SERVICIOS
9
4.2.1 MONOUSUARIOS
10
4.2.2 MULTIUSUARIOS
10
4.2.3 MONOTAREAS
10
4.2.4 MULTITAREAS
10
4.2.5 UNIPROCESO
10
4.2.6 MULTIPROCESO
10
4.3. SISTEMAS OPERATIVOS POR LA FORMA DE OFRECER SUS
SERVICIOS
11
4.3.1 SISTEMAS OPERATIVOS DE RED
11
4.3.2 SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS
11
4.3.2.1 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
11
4.3.2.2 DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
12
5. FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO
5.1
TIPOS DE SISTEMAS DE ARCHIVOS
6.1. ALMACENAMIENTO FÍSICO DE DATOS
-- Página 2 de 14 --
12
12
12
6.1.1. ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN DE PETICIONES
12
6.1.2. ASIGNACIÓN DEL ESPACIO DE ALMACENAMIENTO
13
6.1.3. MÉTODOS DE ACCESO EN LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS
13
6.1.4. OPERACIONES SOPORTADAS POR EL SUBSISTEMA DE
ARCHIVOS
14
6.1.5. ALGUNAS FACILIDADES EXTRAS DE LOS SISTEMAS DE
ARCHIVOS
14
6.2. SISTEMAS DE ARCHIVOS AISLADOS
14
6.3. SISTEMAS DE ARCHIVOS COMPARTIDOS O DE RED
14
6.4. TENDENCIAS ACTUALES
15
7. CLASES DE SISTEMAS OPERATIVOS
15
8. CONCLUSIÓN
17
9. RECOMENDACIONES
17
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SISTEMAS OPERATIVOS
1. OBJETIVO
Un Sistema Operativo es una parte importante de cualquier sistema de
computación. Un sistema de computación puede dividirse en tres
componentes:



El hardware,
El Sistema Operativo
Los programas de aplicación.
Los usuarios. El hardware (Unidad Central de Procesamiento (UCP),
memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S)) proporciona los recursos de
computación básicos.
2. CONCEPTO Y DEFINICIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS.
Existen diversas definiciones de lo que es un Sistema Operativo, pero no
hay una definición exacta, a continuación se presentan algunas:


Gestionar el hardware.- Se refiere al hecho de administrar de una
forma más eficiente los recursos de la máquina.
Facilitar el trabajo al usuario.-Permite una comunicación con los
dispositivos de la máquina.
Un Sistema Operativo es el encargado de brindar al usuario una forma
amigable y sencilla de operar, interpretar, codificar y emitir las ordenes al
procesador central para que este realice las tareas necesarias y especificas
para completar una orden.
El Sistema Operativo se encuentra almacenado en la memoria
secundaria. Primero se carga y ejecuta un pedazo de código que se encuentra
en el procesador, el cual carga el BIOS, y este a su vez carga el Sistema
Operativo que carga todos los programas de aplicación y software variado.
Se dividen en dos interfaces, las cuales son:
 Interfaz de Línea de Comandos
Los sistemas con interfaces de líneas de comandos se consideran
más difíciles de aprender y utilizar que los de las interfaces gráficas.
Sin embargo, los sistemas basados en comandos son por lo general
programables, lo que les otorga una flexibilidad que no tienen los
sistemas basados en gráficos carentes de una interfaz de
programación.
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 Interfaz Gráfica del Usuario
Es el tipo de visualización que permite al usuario elegir comandos,
iniciar programas y ver listas de archivos y otras opciones utilizando
las representaciones visuales (iconos) y las listas de elementos del
menú.
Otra ventaja es que las aplicaciones escritas para una interfaz gráfica
de usuario son independientes de los dispositivos: a medida que la
interfaz cambia para permitir el uso de nuevos dispositivos de
entrada y salida, como un monitor de pantalla grande o un dispositivo
óptico de almacenamiento, las aplicaciones pueden utilizarlos sin
necesidad de cambios.
3. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.




Conveniencia.
Eficiencia
Habilidad para evolucionar.
Manejar las comunicaciones en red.
4. TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS
Se describirán las características que clasifican a los sistemas
operativos, básicamente se cubrirán tres clasificaciones:



Sistemas operativos por su estructura (visión interna)
Sistemas operativos por los servicios que ofrecen
Sistemas operativos por la forma en que ofrecen sus servicios
(visión externa).
4.1 SISTEMAS OPERATIVOS POR SU ESTRUCTURA
Según [Alcal92], se deben observar dos tipos de requisitos:


Requisitos de usuario: Sistema fácil de usar y de aprender,
seguro, rápido y adecuado al uso al que se le quiere destinar.
Requisitos del software: Donde se engloban aspectos como el
mantenimiento, forma de operación, restricciones de uso,
eficiencia, tolerancia frente a los errores y flexibilidad.
4.1.1 ESTRUCTURA MONOLÍTICA.
Es la estructura de los primeros sistemas operativos constituidos
fundamentalmente por un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas
entrelazadas de tal forma que cada una puede llamar a cualquier otra.
Las características fundamentales de este tipo de estructura son:


Construcción del programa final a base de módulos compilados
separadamente que se unen a través del ligador.
Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas
rutinas existentes, que puede provocar mucho acoplamiento.
-- Página 5 de 14 --

Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que
manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora,
como memoria, disco, etc.
Generalmente están hechos a medida, por lo que son eficientes y
rápidos en su ejecución y gestión, pero por lo mismo carecen de flexibilidad
para soportar diferentes ambientes de trabajo o tipos de aplicaciones.
Se dividió el sistema operativo en pequeñas partes, de tal forma que
cada una de ellas estuviera perfectamente definida y con un claro interface con
el resto de elementos.
Se constituyó una estructura jerárquica o de niveles en los sistemas
operativos, el primero de los cuales fue denominado THE (Technische
Hogeschool, Eindhoven), de Dijkstra, que se utilizó con fines didácticos. Se
puede pensar también en estos sistemas como si fueran `multicapa'. Multics y
Unix caen en esa categoría.
En la estructura anterior se basan prácticamente la mayoría de los
sistemas operativos actuales. Otra forma de ver este tipo de sistema es la
denominada de anillos concéntricos o "rings"
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En el sistema de anillos, cada uno tiene una apertura, conocida como
puerta o trampa (trap), por donde pueden entrar las llamadas de las capas
inferiores.
4.1.2 MÁQUINA VIRTUAL
Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una interfase a
cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real
subyacente. Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen
estar unidos en el resto de sistemas: la multiprogramación y la máquina
extendida. El objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de
integrar distintos sistemas operativos dando la sensación de ser varias
máquinas diferentes.
Estas máquinas virtuales no son máquinas extendidas, sino una réplica
de la máquina real, de manera que en cada una de ellas se pueda ejecutar un
sistema operativo diferente, que será el que ofrezca la máquina extendida al
usuario.
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4.1.3 CLIENTE-SERVIDOR (MICROKERNEL)
El tipo más reciente de sistemas operativos es el denominado Clienteservidor, que puede ser ejecutado en la mayoría de las computadoras, ya sean
grandes o pequeñas.
El núcleo tiene como misión establecer la comunicación entre los
clientes y los servidores. Estos servidores deben tener mecanismos de
seguridad y protección que, a su vez, serán filtrados por el núcleo que controla
el hardware. Actualmente se está trabajando en una versión de UNIX que
contempla en su diseño este paradigma.
4.2 SISTEMAS OPERATIVOS POR SERVICIOS
Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el
punto de vista del usuario final.
4.2.1 MONOUSUARIOS
Los sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a un
usuario a la vez, sin importar el número de procesadores que tenga la
computadora o el número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar
en un mismo instante de tiempo.
4.2.2 MULTIUSUARIOS
Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a
más de un usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas
a la computadora o por medio de sesiones remotas en una red de
comunicaciones.
4.2.3 MONOTAREAS
Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la
vez por usuario.
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4.2.4 MULTITAREAS
Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar
realizando varias labores al mismo tiempo.
Existen varios tipos de multitareas:



La Conmutación de Contextos, en la que dos o mas aplicaciones
se cargan al mismo tiempo, pero en la cual solo se procesa la
aplicación que esta en primer plano.
La Cooperativa, se utiliza en el sistema operativo Macintosh las
tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los
tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano.
Tiempo Compartido, cada tarea recibe la atención del
microprocesador durante una fracción de segundo.
4.2.5 UNIPROCESO
Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar
solamente un procesador de la computadora. Por ejemplo DOS y MacOS.
4.2.6 MULTIPROCESO
Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores
del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir
su carga de trabajo. Estos sistemas trabajan de dos formas:


Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativo
selecciona a uno de los procesadores el cual jugará el papel de
procesador maestro y servirá como pivote para distribuir la carga
a los demás procesadores, que reciben el nombre de esclavos.
Cuando se trabaja de manera simétrica, los procesos o partes de
ellos (threads) son enviados indistintamente a cualesquiera de
los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor
distribución y equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema.
Un thread es la parte activa en memoria y corriendo de un proceso, lo
cual puede consistir de un área de memoria, un conjunto de registros con
valores específicos, la pila y otros valores de contexto.
4.3. SISTEMAS OPERATIVOS POR LA FORMA DE OFRECER SUS
SERVICIOS
Esta clasificación también se refiere a una visión externa, que en este
caso se refiere a la del usuario, el cómo acceda a los servicios. Bajo esta
clasificación se pueden detectar dos tipos principales: sistemas operativos de
red y sistemas operativos distribuidos.
4.3.1 SISTEMAS OPERATIVOS DE RED
Los sistemas operativos de red se definen como aquellos que tiene la
capacidad de interactuar con sistemas operativos en otras computadoras por
medio de un medio de transmisión con el objeto de intercambiar información,
transferir archivos, ejecutar comandos remotos y un sin fin de otras actividades.
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4.3.2 SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS
Los sistemas operativos distribuidos abarcan los servicios de red,
logrando integrar recursos (impresoras, unidades de respaldo, memoria,
procesos, unidades centrales de proceso) en una sola máquina virtual que el
usuario acceda en forma transparente.
4.3.2.1
VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS





4.3.2.2
Economía: El cociente precio/desempeño de la suma del poder
de los procesadores separados contra el poder de uno solo
centralizado es mejor cuando están distribuidos.
Velocidad: Relacionado con el punto anterior, la velocidad
sumada es muy superior.
Confiabilidad: Si una sola máquina falla, el sistema total sigue
funcionando.
Crecimiento: El poder total del sistema se puede incrementando
al añadir pequeños sistemas, lo cual es mucho más difícil en un
sistema centralizado y caro.
Distribución: Algunas aplicaciones requieren de por sí una
distribución física.
DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
El problema más importante en la creación de sistemas distribuidos es el
software: los problemas de compartir datos y recursos es tan complejo que los
mecanismos de solución generan mucha sobrecarga al sistema haciéndolo
ineficiente.
5. FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO




Interpreta los comandos que permiten al usuario comunicarse
con el ordenador.
Coordina la utilización del hardware de la computadora
Organiza los archivos en diversos dispositivos de
almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos
compactos o cintas magnéticas.
Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.
6. TIPOS DE SISTEMAS DE ARCHIVOS
Un sistema de archivos (file system) es una estructura de directorios con
algún tipo de organización el cual nos permite almacenar, crear y borrar
archivos en diferentes formatos.
6.1. ALMACENAMIENTO FÍSICO DE DATOS
En un sistema de cómputo es evidente que existe la necesidad por parte
de los usuarios y aplicaciones de almacenar datos en algún medio, a veces por
periodos largos y a veces por instantes. Cada aplicación y cada usuario debe
tener ciertos derechos con sus datos, como son: el poder crearlos, borrarlos,
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cámbialos de lugar; así como tener privacidad contra otros usuarios o
aplicaciones.
6.1.1. ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN DE PETICIONES
Los algoritmos de planificación de peticiones de lectura y escritura a
discos se encargan de registrar dichas peticiones y de responderlas en un
tiempo razonable.
Primero en llegar, primero en ser servido (FIFO): Las peticiones son
encoladas de acuerdo al orden en que llegaron y de esa misma forma se van
leyendo o escribiendo las mismas. La ventaja de este algoritmo es su
simplicidad y no causa sobrecarga, su desventaja principal es que no
aprovecha para nada ninguna característica de las peticiones, de manera que
es muy factible que el brazo del disco se mueva muy ineficientemente, ya que
las peticiones pueden tener direcciones en el disco unas muy alejadas de otras.
Por exploración (algoritmo del elevador): En este algoritmo el brazo se
estará moviendo en todo momento desde el perímetro del disco hacia su centro
y viceversa, resolviendo las peticiones que existan en la dirección que tenga en
turno.
Por exploración circular: Es una variación del algoritmo anterior, con la
única diferencia que al llegar a la parte central, el brazo regresa al exterior sin
resolver ninguna petición, lo cual proveerá un tiempo de respuesta más
cercana al promedio para todas las peticiones.
6.1.2. ASIGNACIÓN DEL ESPACIO DE ALMACENAMIENTO
El subsistema de archivos se debe encargar de localizar espacio libre en
los medios de almacenamiento para guardar archivos y para después borrarlos,
renombrarlos o agrandarlos.
Asignación contigua: Cada directorio contiene los nombres de archivos
y la dirección del bloque inicial de cada uno, así como el tamaño total de los
mismos. Almacenando los archivos consecutivamente.
Asignación encadenada: Con este criterio los directorios contienen los
nombres de archivos y por cada uno de ellos la dirección del bloque inicial que
compone al archivo. Cuando un archivo es leído, el brazo va a esa dirección
inicial y encuentra los datos iniciales junto con la dirección del siguiente bloque
y así sucesivamente.
Asignación con índices (indexada): En este esquema se guarda en el
directorio un bloque de índices para cada archivo, con apuntadores hacia todos
sus bloques constituyentes, de manera que el acceso directo se agiliza
notablemente, a cambio de sacrificar varios bloques para almacenar dichos
apuntadores.
6.1.3. MÉTODOS DE ACCESO EN LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS
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Los métodos de acceso se refiere a las capacidades que el subsistema
de archivos provee para acceder datos dentro de los directorios y medios de
almacenamiento en genera:

Acceso secuencial: Es el método más lento y consiste en recorrer
los componentes de un archivo uno en uno hasta llegar al
registro deseado. Se necesita que el orden lógico de los registros
sea igual al orden físico en el medio de almacenamiento.

Acceso directo: Permite acceder cualquier sector o registro
inmediatamente, por medio de llamadas al sistema como la de
seek. Este tipo de acceso es rápido y se usa comúnmente en
discos duros y discos o archivos manejados en memoria de
acceso aleatorio.

Acceso directo indexado: Este tipo de acceso es útil para
grandes volúmenes de información o datos (DB).
6.1.4. ALGUNAS FACILIDADES EXTRAS DE LOS SISTEMAS DE
ARCHIVOS
La facilidad de compartir archivos se refiere a la posibilidad de que los
permisos de los archivos o directorios dejen que un grupo de usuarios puedan
acceder completamente o con algunas restricciones a dichos archivos
6.2. SISTEMAS DE ARCHIVOS AISLADOS
Los sistemas de archivos aislados son aquellos que residen en una sola
computadora y no existe la posibilidad de que, aún estando en una red, otros
sistemas puedan usar sus directorios y archivos.
6.3. SISTEMAS DE ARCHIVOS COMPARTIDOS O DE RED
Estos sistemas de archivos es factible acceder y usarlos desde otros
nodos en una red.
Los sistemas de archivos compartidos en red más populares son los
provistos por Netware, el Remote Filke Sharing (RFS en UNIX), Network File
System ( NFS de Sun Microsystems ) y el Andrew File System ( AFS ).
Existen servidores de tipo "stateless y no-stateless". Un servidor
"stateless" no registra el estado de las operaciones sobre los archivos, de
manera que el cliente se encarga de todo ese trabajo. La ventaja de este
esquema es que si el servidor falla, el cliente no perderá información ya que
ésta se guarda en memoria localmente, de manera que cuando el servidor
reanude su servicio el cliente proseguirá como si nada hubiese sucedido. Con
un servidor "no-stateless", esto no es posible.
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6.4. TENDENCIAS ACTUALES
Los esquemas más solicitados en la industria es el poder acceder a los
grandes volúmenes de información que residen en grandes servidores desde
las computadoras personales y desde otros servidores también.
7. CLASES DE SISTEMAS OPERATIVOS
 MS-DOS (Microsoft Disk Operating System)
Este sistema operativo emplea discos flexibles con una organización
determinada, compuesta por los siguientes componentes:



Rutinas de control, que funcionan con el programa
IBM.DOS, y se encargan de las operaciones de entrada /
salida.
Procesador de comandos, también llamado
COMMAND.COM, que procesa los dos tipos de comandos
de que dispone el DOS.
Rutinas de servicios accesibles desde el programa control
 MACINTOSH- OS
Constituye la interfaz entre las aplicaciones y el hardware del
Macintosh, el administrador de memoria obtiene y libera memoria en
forma automática para las aplicaciones y el sistema operativo. Esta
memoria se encuentra normalmente en un área llamada cúmulo.
Este Sistema Operativo tiene los siguientes componentes:





El cargador de segmentos carga los programas por ejecutar.
El administrador de eventos del sistema operativo informa de la
ocurrencia de diversos eventos de bajo nivel, como la presión de
un botón del Mouse o el tecleo.
El administrador de archivos se encarga de la entrada / salida de
archivos
Con el manejador de impresoras las aplicaciones pueden
imprimir datos en diversas impresoras
El manejador de errores del sistema toma el control cuando
ocurre un error fatal del sistema y exhibe un cuadro de error
apropiado.
 UNIX
Es un sistema operativo multiusuario que incorpora multitarea, UNIX
tiene diversas variantes y se considera potente, más transportable e
independiente de equipos concretos que otros sistemas operativos
porque esta escrito en lenguaje C. Su sistema de archivos proporciona
un método sencillo de organizar archivos y permite la protección de
archivos.
Ofrece una serie de utilidades, las cuales son las siguientes:
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



Inclusión de compiladores e intérpretes de lenguaje
Muchas facilidades a la hora de organización de ficheros
Facilidades gráficas.
Programas de edición de textos
 MICROSOFT WINDOWS 95
Es un entorno multitarea dotado de una interfaz gráfica de usuario, que
a diferencia de las versiones anteriores, Windows 95 no necesita del
MS-DOS para ser ejecutado, ya que es un sistema operativo.
Una de las características principales de Windows 95 es que los
nombres de los archivos no están restringidos a ocho caracteres y tres
de la extensión, pueden tener hasta 256 caracteres para tener una
descripción completa del contenido del archivo.
 MICROSOFT WINDOWS 98
Este Windows soporta todos los tipos de Hardware, incluyendo a los
estándares más recientes como el DVD-ROM y la capacidad para ver
televisión en la PC.
 MICROSOFT WINDOWS 2000
Más rápido que Windows 98, con 64 MB de memoria, Windows 2000 se
ejecuta un promedio de un 25% más rápido que Windows 98, los
usuarios pueden ejecutar más programas y hacer más tareas al mismo
tiempo porque Windows 2000 está basado totalmente en una
arquitectura de 32 bits.
Windows 2000 Professional es muy seguro en todos los niveles.
Basado en el sistema de seguridad integrado en todos los sistemas
operativos Windows NT, permite a los usuarios y administradores
seleccionar el nivel apropiado de protección para su información y
aplicaciones. Con su Sistema de Archivos Encriptados (EFS), Windows
2000 protege perfectamente los datos de su disco duro.
 WINDOWS NT
El nuevo diseño gráfico hará más sencillas las tareas informáticas, y
aportará una nueva visión del ya conocido deskop, porque consiste en
la actualización más significativa de la interfaz de Windows desde
Windows 95.
8. CONCLUSION
Luego de haber investigado y analizado se puede ver que se han
desarrollado varios tipos de sistemas operativos con diferentes interfaces y
categorías. Pero hemos podido observar que todos los sistemas operativos han
sufrido cambios por parte de los programadores de acuerdo al avance de la
tecnología, y siguen evolucionando
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