Download Sistema operativo

Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Recordando
¿Cuáles son los elementos que integran un sistema informático?
Hardware
Datos
Software
Personas
¿Qué es un ordenador?
Un dispositivo físico programable, que se utiliza para procesar
información.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Recordando
¿Cuáles son las principales características de un ordenador?
Responde de manera precisa a un conjunto específico de
instrucciones.
Puede ejecutar una lista de instrucciones pre-grabadas.
¿Cómo representa todos sus datos un ordenador?
Mediante el sistema de numeración binario, es decir, usando los
dígitos 0 y 1. Lo único que transmite, recibe, almacena y procesa
un ordenador son ceros y unos.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Recordando
¿Qué se guarda en la memoria RAM?
Todos los datos y programas que se están ejecutando en un
momento determinado.
¿Qué es la FAT (File Allocation Table)?
Una tabla que guarda la ubicación de cada archivo dentro de un
disco.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Recordando
Cuando se guarda un archivo en disco ¿Qué componente del
sistema informático interactúa con la FAT?
El sistema operativo.
Cuando se requiere guardar un archivo, el sistema operativo
busca en la FAT un área disponible, almacena el archivo y,
finalmente, lo identifica con su ubicación en la FAT.
¿Y cuando se busca un archivo?
También es el sistema operativo el que interactúa con la FAT.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Definición de software
Es el conjunto de instrucciones electrónicas que le dicen
al hardware lo que debe hacer.
Estos conjuntos de instrucciones también se conocen
como programas y cada uno de ellos se desarrolla para
un propósito específico.
Cuando un ordenador usa un programa, se dice que
está corriendo o ejecutando ese programa.
El primer paso para ejecutar un programa es
guardarlo en la memoria RAM.
Sistema operativo :
Es un software de sistema, es decir,
un conjunto de programas de
computación destinados a realizar
muchas tareas entre las que destaca
la administración de los dispositivos
periféricos
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Clasificación del Software
De acuerdo con el propósito para el que fueron desarrollados, los
programas se clasifican en dos categorías:
Software de sistema
Le dice al ordenador cómo usar sus propios componentes.
Software de aplicación
Le dice al ordenador cómo realizar tareas específicas para el
usuario.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Software de sistema
A esta categoría pertenecen todos los programas que
denominamos Sistemas Operativos.
¿Qué es un sistema operativo?
Es el programa de control maestro del ordenador.
Es el software más importante, puesto que proporciona la
plataforma lógica sobre la cual se pueden ejecutar los otros
programas. Sin él, no podríamos trabajar con nuestro
ordenador.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:
La interfaz de usuario.
Es la forma como el Sistema Operativo posibilita la
comunicación entre el ordenador y quien lo usa.
Puede ser de dos tipos:
• Gráfica (GUI: Graphic User Interface).
• De línea de comandos.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:
La interfaz gráfica.
Su uso se basa en:
La metáfora de un escritorio, donde se muestran objetos
gráficos para representar los recursos disponibles.
El ratón como dispositivo de entrada.
Un grupo de herramientas gráficas especiales: Ventanas,
íconos y menús.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:
La interfaz gráfica.
Herramientas gráficas
• Ventanas: Son marcos gráficos que representan programas y
sus archivos asociados.
• Iconos: Son dibujos que representan los recursos del
ordenador.
• Menús: Son listas de comandos relacionados entre sí.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
Iconos
La Interfaz
Gráfica
Menú
Ventana
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:
La interfaz de línea de comandos.
Su uso se basa en:
El conocimiento de los comandos que pertenecen al sistema
operativo, por parte del usuario.
El teclado como dispositivo de entrada.
Una línea latente en la pantalla, donde el usuario debe escribir
cada comando. Esta línea se conoce como prompt.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
La Interfaz de línea de comandos
Línea de comandos
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
2) Carga en memoria RAM otros programas para su ejecución.
Como parte de esta función, los sistemas operativos se
encargan de:
Administrar la ejecución de las tareas.
Administrar la manipulación de los archivos.
Administrar el uso de la memoria.
Administrar las solicitudes de impresión.
Facilitar que los programas compartan información.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
3) Coordina el trabajo entre el hardware y el resto del software.
Para cumplir esta función, los sistemas operativos hacen uso de
“solicitudes de interrupción” (IRQ = Interrupt Request).
Un IRQ es una señal enviada por el sistema operativo a la CPU,
solicitando tiempo de procesamiento para una tarea específica.
También los controladores (drivers) de los dispositivos de entrada
pueden enviar IRQs. Un driver es una pieza de software que
controla a un dispositivo en particular.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
4) Administra el almacenamiento de la información.
Para cumplir esta
función, el sistema
operativo hace uso del
registro de todos los
archivos presentes en
cada disco, es decir la
FAT (File Allocation
Table).
FAT
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo: Funciones
4) Administra el almacenamiento de la información.
Además, los
sistemas operativos
proveen un sistema
jerárquico, que
permite al usuario
organizar sus
archivos dentro de
cada unidad de
almacenamiento.
Unidad
Carpeta
Archivo
Ejemplo: Sistema jerárquico de Windows
SISTEMAS DE ARCHIVOS
Tenemos tres condiciones esenciales para el
almacenamiento de la información a largo plazo:
Debe ser posible almacenar una cantidad muy grande
de información
 La información debe sobrevivir a la condición del
proceso que la utiliza
 Debe ser posible que varios procesos tengan acceso
concurente a la información
Solución: Almacenar información en discos y otros medios externos,
en unidades llamadas archivos
La información debe ser persistente, es decir, no debe verse
afectada por la creación y término de un proceso

Sistemas de archivos
Los archivos son administrados por el sistema operativo
La parte del sistema operativo que trabaja con los archivos se conoce,
como el sistema de archivos
Archivos

Nombre de los archivos
Se puede tener acceso a él mediante su nombre
Las reglas para nombres varían de sistema en sistema
Algunos SO permiten cadenas de hasta 8 letras
Algunos sistemas de archivos distinguen entre mayúsculas y minúsculas
UNIX distingue entre mayúsculas y minúsculas
MSDOS no distingue entre mayúsculas y minúsculas
Algunos SO utilizan los nombres de archivos en dos partes: nombre.extensión
La extensión en algunos casos, indica algo al sistema (.bat, .pas, .c, etc.)
Sistema de Archivos
Por ejemplo: un archivo ademas debe tener los siguientes
elementos: Protección, contraseña, propietario, long. de un
registro, posición de la llave, tiempo de creación, tiempo de último
acceso, tiempo de la última modificación, tamaño actual, tamaño
máximo, bandera exclusiva para lectura, bandera de ocultamiento,
bandera de sistema, bandera de biblioteca, bandera ascci/binario,
bandera de acceso aleatorio, bandera temporal, banderas de
cerradura.
Operaciones con archivos.
Los archivos existen para poder almacenar la información y
recuperarla más adelante.
Llamadas más comunes al sistema relacionadas con los archivos.
Crear, eliminar, abrir, cerrar, leer, escribir, añadir, buscar, obtener
atributos, establecer atributos, cambiar de nombre.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo:
Clasificación según sus capacidades.
Entre otras categorías, resaltan tres:
Multitarea: Controla la ejecución de múltiples programas o tareas
simultáneamente.
Multiusuario: Controla a dos o más usuarios ejecutando
programas simultáneamente. Algunos sistemas operativos
pueden controlar miles de usuarios (Ejemplo: mainframe).
Multiproceso: Controla la ejecución de programas en más de un
procesador.
Sistema Operativo:








Proceso .Es un programa en ejecución, consta del programa ejecutable, datos
y pila, contador, registros e información adicional necesaria para ejecutar el
programa
Toda la información asociada a un proceso se almacena en una tabla del SO conocida
como tabla de procesos
El intérprete de comandos o shell es un proceso que lee los comandos a partir de una
terminal, y crea un proceso que se encarga de la ejecución del comando
Los procesos creados por otro proceso se llaman procesos hijo
A veces es importante que los procesos se comuniquen entre sí, la comunicación
entre procesos puede darse en una sola máquina o entre máquinas distintas (a traves
de la red) mediante paso de mensajes o señales
Es importante saber a qué usuario pertenece cada proceso
Cada usuario tiene asociado un uid (entero de 16 o 32 bits)
Cada grupo de usuario tiene un gid
Procesos
Diagrama de Transición de Estados
Termina
Creado
Interrumpido
Despachado
Dormido
Espera por un evento
Ejecutándose
Listo
Esperando
Ocurre el evento
Estados del proceso
Cada proceso tiene un estado de ejecución el cual indica lo que esta
actualmente haciendo. El SO ve la ejecución de un proceso típico
como una sucesión de estados.
Procesos
Dormido. Proceso inexistente. Sólo se indica para uso de una tabla de procesos
Listo. Cuando un proceso es creado se pasa a una cola de procesos listos para ejecutarse.
Los procesos listos no tiene recursos asignados
Ejecutándose. El proceso tiene todos los recursos necesarios para su ejecución. Si se
dispone de un solo procesador, solamente un proceso puede estar ejecutándose. Este puede
ser interrumpido y pasar a la cola de listos
Esperando. Espera a que ocurra un evento externo, no tiene recursos asignados. Cuando el
evento ocurre el proceso suspendudi normalmente pasa a la cola de listos a esperar que se
le otorgue nuevamente un turno para el uso del procesador
Implantación de los procesos
Tabla de procesos
Procesos
Servicios del sistema operativo para el manejo de procesos
Los sistemas operativos que manejan procesos deben tener llamadas
al sistema como:
•Crear proceso
•Borrar proceso
•Abortar un proceso
•Bloquear proceso
•Asignar prioridad a un proceso
•Obtener atributos del proceso
En el SO Linux existen llamadas al sistema para el manejo de
procesos tales como: fork, getpid, getppid, wait, etc.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Sistema Operativo:
Clasificación según sus capacidades.
Ejemplo de sistema
operativo multitarea:
Windows ejecutando
varios programas
simultáneamente.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Algunos Sistemas Operativos
UNIX / LINUX
DOS
 Tiene capacidades multitarea,
multiusuario y multiproceso.
 Puede controlar sólo una tarea,
un usuario y un procesador.
 Usa interfaz de línea de
comando. Sin embargo, la mayoría
de sus versiones ya disponen de
una interfaz gráfica opcional, que el
usuario puede instalar.
 Usa interfaz de línea de
comandos.
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Algunos Sistemas Operativos
MacOS
Windows
 Diseñado para procesadores
Motorola (Equipos MacIntosh).
 Diseñado para procesadores
Intel (Equipos PC).
 Tiene capacidades multitarea y
multiusuario.
 Tiene capacidades multitarea y
multiusuario.
 Usa interfaz gráfica
 Usa interfaz gráfica.
Actualmente existen aplicaciones que permiten intercambiar archivos entre
estos sistemas operativos
Tema: Componentes lógicos de un ordenador
Algunos Sistemas Operativos
Windows CE
PalmOS
 Diseñado para equipos de
bolsillo.
 Diseñado para equipos de
bolsillo.
 Se sincroniza con equipos de
mayor tamaño (desktop o laptop).
 Se sincroniza con equipos de
mayor tamaño (desktop o laptop).
 Se utiliza en los equipos
denominados PalmPC.
 Se utiliza en equipos Palm,
Handspring y otros, incluyendo
algunos celulares Nokia.
Características de los sistemas
operativos
En general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes características:




Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de
una computadora.
Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la
computadora se usen de la manera más eficiente posible.
Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse
de manera que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de
nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio.
Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se
encarga de manejar de una mejor manera los recursos
Evolución de los sistemas
operativos

Los sistemas operativos, al igual que el hardware,
han sufrido cambios a través del tiempo, los cuales se
pueden agrupar en generaciones. La evolución del
hardware ha marcado el paralelismo de la evolución
de los sistemas operativos.




Primera Generación.
Segunda Generación.
Tercera Generación.
Cuarta Generación
Primera Generacion de S.O.

(Finales de la década de los 50's) En esta década aparecen los
sistemas de procesamiento por lotes, donde los trabajos se
reunían por grupos o lotes. Cuando se ejecutaba alguna tarea,
ésta tenía control total de la máquina. Al terminar cada tarea, el
control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba, leía e
iniciaba la siguiente tarea. Aparece el concepto de nombres de
archivo del sistema para lograr independencia de información.
Los laboratorios de investigación de General Motors poseen el
crédito de haber sido los primeros en poner en operación un
sistema operativo para su IBM 70
Segunda Generación S.O.

(Mitad de la década de los 60's) En esta generación se
desarrollan los sistemas compartidos con multiprogramación, en
los cuales se utilizan varios procesadores en un solo sistema,
con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la
máquina. El programa especificaba tan sólo que un archivo iba a
ser escrito en una unidad de cinta con cierto número de pistas y
cierta densidad. El sistema operativo localizaba entonces una
unidad de cinta disponible con las características deseadas, y le
indicaba al operador que montara una cinta en esa unidad.
Tercera Generación de los S.O.

En esta época surge la familia de computadores
IBM/360 diseñados como sistemas para uso general,
por lo que requerían manejar grandes volúmenes de
información de distinto tipo, lo cual provocó una nueva
evolución de los sistemas operativos: los sistemas de
modos múltiples, que soportan simultáneamente
procesos por lotes, tiempo compartido, procesamiento
en tiempo real y multiprocesamiento.
Cuarta Generación S.O.
(Mitad de la década de los 70's hasta nuestros días)
Los sistemas operativos conocidos en la época actual son los
considerados sistemas de cuarta generación. Con la ampliación
del uso de redes de computadoras y del procesamiento en línea
es posible obtener acceso a computadoras alejadas
geográficamente a través de varios tipos de terminales. Con
estos sistemas operativos aparece el concepto de máquinas
virtuales, en el cual el usuario no se involucra con el hardware
de la computadora con la que se quiere conectar y en su lugar el
usuario observa una interfaz gráfica creada por el sistema
operativo.
Tareas que desarrolla un
sistema operativo (resumen)









*Aceptación y conservación de los trabajos (desde inicio al fin).
*Interpretar lenguaje de control.
*Detectar errores y proceder en consecuencia.
*Controlas todas las E/S y su posterior proceso.
*Control de las interrupciones.
*Planificación de las tareas.
*Asignación de recursos.
*Control de acceso (autorizado o no).
*Planificación y carga de tareas en multiaccesos.