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TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y
COMUNICACIÓN
PROFESOR: MSC. P. Norma Maya Pérez
SISTEMAS OPERATIVOS
Sistemas Operativos
I. Fundamentos del sistema operativo.
OBJETIVO:
El
alumno
seleccionará
un
sistema operativo de
acuerdo
a
sus
características
y
funciones para su
instalación.
Sistemas Operativos
TEMAS
Evolución.
Características.
Clasificación.
Sistemas Operativos
Evolución de los
sistemas
operativos
Sistemas Operativos
GENERACIONES
1945-1955
Tubos de vacío y
Tableros
S.O. No existía
1955-1965
Transistores y
Sistemas por lotes
FMS (sistema Monitor
Fortran) e IBSYS de
IBM
1965-1980
Circuitos integrados y
multiprogramación
OS/360, CTSS,
MULTICS, UNIX
1980-A la fecha
Computadoras
Personales
CP/M, DOS, MS-DOS,
WINDOWS, S.O. de
Red, S.O. Distribuidos
Sistemas Operativos
Procesamiento en serie
Las primeras computadoras electrónicas
digitales no tenían S. O. las mecánicas
de esta época eran tan primitivas que
con frecuencia los programas se
introducían bit a bit mediante grupos de
interruptores mecánicos. Posteriormente
los programas se introducían en la
computadora en lenguaje
máquina
mediante tarjetas perforadas y se
desarrollaron
los
lenguajes
ensambladores para acelerar el proceso
de programación.
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Procesamiento por lotes
Aparecieron
los
sistemas
que
generalmente ejecutaban un grupo de
tareas a la vez y simplificaban la transición
para obtener la máxima utilización del
sistema de cómputo. Estos sistemas se
denominaron sistemas de procesamiento
por lotes, ya que los programas y los
datos
eran
proporcionados
a
la
computadora en grupos o lotes.
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Sistemas por Lotes.
Sistemas Operativos
Multiprogramación.
Los diseñadores de SO observaron
que mientras una tarea esperaba a
que se completara una operación
de entrada o de salida para poder
seguir usando el procesador, otra
tarea
podría
aprovechar
el
procesador ocioso. De manera
similar, cuando una tarea estaba
utilizando el procesador, otras
podrían
utilizar
los
diversos
dispositivos de entrada y salida.
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Existe un SO diferente:
• En cada evolución y tipo de computadora,
• Para cada modo de procesamiento.
Sistemas Operativos
Sistema Operativo
Definición
 Software cuya labor es administrar
todos los dispositivos de una
computadora y proporcionar una
interfaz más sencilla a los
programas
de
usuario
para
comunicarse con el hardware.
Sistemas Operativos
UBICACIÓN DEL SISTEMA OPERATIVO
Programas
De Aplicación
Programas del
Sistema
Sistema
Bancario
Reservación
De Vuelos
Navegador
Web
Compiladores
Editores
Intérprete de
Comandos (Shell)
Sistema Operativo
Lenguaje de Máquina
Hardware
(mínimo 2
Niveles o capas)
Microarquitectura
Dispositivos Físicos
Translada y
traduce los datos
del lenguaje de
alto nivel a
lenguaje binario
Se agrupan los
dispositivos físicos
para formar
unidades
funcionalesregistros internos
de la CPU
Circuitos integrados
Cables, fuentes de
potencia, etc.
Ing.electrónico
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Características y
Funciones de los
sistemas
operativos
Sistemas Operativos
Principales funciones de los S.O.
 Proporciona la interfaz entre los usuarios y el
hardware de un sistema informático.
 Permite que los usuarios compartan entre sí el
hardware y los datos.
 Evitar que los usuarios se interfieran
recíprocamente.
 Planifica la distribución de los recursos entre
usuarios.
 Facilita la entrada/salida.
 Recuperarse de los errores.
 Contabilizar el uso de los recursos.
 Facilitar las operaciones en paralelo.
 Organizar los datos para lograr un acceso rápido y
seguro.
 Manejar las comunicaciones en red.
Sistemas Operativos
Clasificación de los
sistemas operativos
Sistemas Operativos
Por los servicios
que ofrecen
Por su estructura





Estructura
monolítica.
Estructura
jerárquica.
Máquina virtual.
Cliente–servidor
(microkernel).
Número de usuarios.
Monousuarios.

Multiusuarios.
Número de tareas.

Monotareas.

Multitareas.
Número de
procesadores.

Uniproceso.

Multiproceso.

Simétricos.

Asimétricos.

Por la forma de
ofrecer sus servicios


SO de red.
SO distribuidos.
Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el punto de vista del usuario final.
Sistemas Operativos
Por su estructura
Según [alcal92], se deben observar dos tipos de requisitos
cuando se construye un SO, los cuales son:
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.
Sistemas Operativos
Por su estructura - 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 (ver
figura).
Sistemas Operativos
Por su estructura -- Estructura jerárquica.
A medida que fueron creciendo las necesidades de los usuarios y se perfeccionaron
los sistemas, se hizo necesaria una mayor organización del software, del sistema
operativo, donde una parte del sistema contenía subpartes y esto organizado en
forma de niveles. De tal forma que cada una de ellas estuviera perfectamente
definida y con un claro interface con el resto de elementos.
Capa 5 – usuario
capa 4 – archivos
capa 3 – entrada/salida
capa 2 – comunicaciones
capa 1 – memoria
capa 0 – gestión CPU
– hardware
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".
Intérprete
de
comandos
(shell)
Aplicaci
ón de
usuario
Spo
ol
Gestión de
información
Gestión de Gestión de
memoria
E/S
Gestió
n de
CPU
Organización jerárquica (anillos)
Sistemas Operativos
Por su estructura
MÁQUINA VIRTUAL.
El objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de
integrar distintos SO dando la sensación de ser varias máquinas
diferentes.
-
- El núcleo de estos SO se denomina monitor virtual y tiene como
misión llevar a cabo la multiprogramación, presentando a los
niveles superiores tantas máquinas virtuales como se soliciten.
- Estas máquinas virtuales no son máquinas extendidas, sino una
réplica de la máquina real, de manera que en cada una de ellas se
trata de un tipo de SO que presentan una interface a cada
proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la
máquina real subyacente.
Sistemas Operativos
Por su estructura
CLIENTE-SERVIDOR (MICROKERNEL)
- El tipo más reciente de sistemas operativos es el denominado
cliente-servidor, que puede ser ejecutado en la mayoría de las
computadoras, ya sean grandes o pequeñas. Sirve para toda clase
de aplicaciones por tanto, es de propósito general.
- El núcleo tiene como misión establecer la comunicación entre los
clientes y los servidores. Los procesos pueden ser tanto servidores
como clientes.
- Estos servidores deben tener mecanismos de seguridad y
protección que, a su vez, serán filtrados por el núcleo que controla
el hardware. (UNIX)
Sistemas Operativos
Cliente-Servidor a tres niveles (three tier).
 La aplicación se distribuye en los tres niveles:
aplicación, datos e interface de usuario
Base de datos
•Data validation
Lógica de aplicación
•Database access •Business logic
•Data processing logic Ordenador de escritorio
Servidor de BD
• User Interface
Servidor de Aplicaciones
Cliente
Sistemas Operativos
Cliente-Servidor n niveles
 La aplicación se distribuye en los n niveles: aplicación,
datos e interface de usuario
Base de datos
•Data validation
•Database access
Servidor de BD
Servidor WEB
Lógica de aplicación
•Business logic
•Data processing
logic
Servidor de Aplicaciones
Ordenador de
escritorio
• User Interface
Cliente
Sistemas Operativos
Por los servicios que ofrecen
A) por el número de usuarios:
Monousuarios
- Son aquellos 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. Las computadoras personales típicamente se han clasificado en
este renglón.
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. No importa el número
de procesadores en la máquina ni el número de procesos que cada usuario
puede ejecutar simultáneamente.
Sistemas Operativos
Por los servicios que ofrecen
B) POR EL NÚMERO DE TAREAS:
Monotareas
- Sólo permiten una tarea a la vez por usuario. Puede darse el
caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten
varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar
haciendo solo una tarea a la vez.
Multitareas
Permite al usuario estar realizando varias labores al mismo tiempo.
Por ejemplo, puede estar editando el código fuente de un programa
durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que
está recibiendo correo electrónico en un proceso en background. Es
común encontrar en ellos interfaces gráficas orientadas al uso de
menús y el ratón, lo cual permite un rápido intercambio entre las
tareas para el usuario, mejorando su productividad.
Sistemas Operativos
Por los servicios que ofrecen
C)
POR EL NÚMERO DE PROCESADORES:
Uniproceso
Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de
manejar solamente un procesador de la computadora, de manera
que si la computadora tuviese más de uno le sería inútil. El
ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOs.
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. Generalmente
estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o
asimétricamente.
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 accesa a los servicios.
Sistemas operativos de red
Tienen 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.
El punto crucial de estos sistemas es que el usuario debe saber la sintaxis de un
conjunto de comandos o llamadas al sistema para ejecutar estas operaciones,
además de la ubicación de los recursos que desee accesar.
Sistemas Operativos
Por la forma de ofrecer sus servicios
SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS
Un SO distribuido es una colección de sistemas informáticos autónomos
capaces de comunicación y cooperación mediante interconexiones de hardware y
software. Históricamente, los sistemas de computo distribuidos evolucionaron a partir
de las redes de computadoras en las que un número de equipos en gran medida
independientes están conectados mediante enlaces y protocolos de comunicación.
Un SO distribuido gobierna la operación de un sistema informático
distribuido y proporciona una abstracción de máquina virtual a sus usuarios.
- Proporcionan generalmente medios para la compartición global de los recursos del sistema,
tales como la capacidad computacional, los archivos y los dispositivos de E/S. Además de los
servicios típicos de un SO proporcionados en cada nodo para beneficio de los clientes locales
Sistemas Operativos
Estructura de
un Sistema
Operativo
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Kernel o Núcleo
Es el programa medular que ejecuta
programas y gestiona dispositivos de
hardware tales como los discos y las
impresoras.
Sistemas Operativos
Shell
Proporciona una interfaz para el usuario.
Recibe ordenes del usuario y las envía al
núcleo para ser ejecutadas.
Sistemas Operativos
Sistema de archivos
Organiza la forma en que se almacenan los
archivos en dispositivos de almacenamiento
tales como los discos.
Sistemas Operativos
Utilidades
Son programas especializados, tales como
editores, compiladores y programas de
comunicaciones, que realizan operaciones
de computación estándar. Este componente
es incluido en SO como Linux, que permiten
crear utilidades con las herramientas que
proporcionadas.
Sistemas Operativos
Bibliografía
Sistemas Operativos
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
Andrew S. Tanenbaum. (2009).Sistemas
Operativos Modernos. 3ª.Edición. México,
México, Prentice Hall.
 Molina, Francisco y Peramato, Iván, (2011),
Enciclopedia de GNU/Linux para Usuarios y
Administrador, D.F., México, Alfaomega, RaMa.

Sistemas Operativos
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
 Gómez,
J. y Padilla, N. y Gil, J. A. (2006).
Administración de Sistemas Operativos
Windows y Linux: Un Enfoque Práctico. D.F.,
México, Ra-Ma.
 Gómez Lopez, J. (2011). Administración de
Sistemas Operativos: Un Enfoque Práctico.
2ª Edición. D.F., México, RA-MA.
Sistemas Operativos
BIBLIOGRAFÍA ANEXA:
Sistemas Operativos
ACTIVIDAD
ENTREGABLE UNIDAD I
TABLA COMPARATIVA DE SO WINDOWS Y
WINDOWS SERVER, LINUX Y MAC
FECHA DE ENTREGA: 13-15 DE MAYO DE 2015
FORMA DE ENTREGA: DIGITAL FORMATO WORD
e-mail: [email protected]