Download Capítulo 2 - Sistemas Operativos
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Capítulo 2 Profesora: Larissa O. Aguilar M. Contenido • Arranque de la computadora • Componentes y estructura del sistema operativo • Gestión de Procesos Arranque de la computadora Tiene dos fases: • Arranque del hardware • Arranque del sistema operativo Arranque de la computadora Arranque de la computadora Arranque hardware • La computadora solamente es capaz de realizar actividades útiles si cuenta con el correspondiente programa cargado en memoria principal la cual es volátil • Actualmente existe un programa permanente grabado en memoria ROM, construido de forma no volátil, en el que se ubica un programa de arranque que siempre está disponible. • Iniciador ROM - programa de arranque, que no pierde su contenido y que está siempre disponible. Arranque de la computadora Funciones del iniciador ROM: • Comprobación del sistema: detectar características y comprobar si el conjunto funciona correctamente. Ejemplo: la cantidad de memoria principal disponible o los periféricos instalados. • Fase de lectura y almacenamiento en memoria del programa cargador del sistema operativo • Bifurcación a la dirección de memoria en la que lo ha almacenado. • En la pc, la memoria Rom contiene además del programa iniciador, software de E/S denominado BIOS (basic inputoutput system). Arranque de la computadora • El Bios es proporcionado por el fabricante y suele contener procedimientos para leer y escribir de disco, leer caracteres del teclado y escribir en la pantalla. Arranque de la computadora Ubicación del sistema operativo • Se encuentra almacenado en el disco duro. • El programa cargador del sistema operativo o boot del s.o. se almacena en una zona predefinida del disco. Los cuatro primeros sectores del disco y tiene un tamaño prefijado. • El programa iniciador Rom trae a memoria principal el programa cargador del sistema operativo . El programa iniciador Rom y el s.o tienen un convenio sobre la ubicación, dirección de arranque y tamaño del cargador del sistema operativo. El iniciador Rom es independiente del s.o. motivo por el cual la máquina soporta diferentes sistemas operativos. Arranque de la computadora Ubicación del sistema operativo • Se encuentra almacenado en el disco duro. • El programa cargador del sistema operativo o boot del s.o. se almacena en una zona predefinida del disco. Los cuatro primeros sectores del disco y tiene un tamaño prefijado. • El programa iniciador Rom trae a memoria principal el programa cargador del sistema operativo . El programa iniciador Rom y el s.o tienen un convenio sobre la ubicación, dirección de arranque y tamaño del cargador del sistema operativo. El iniciador Rom es independiente del s.o. motivo por el cual la máquina soporta diferentes sistemas operativos. Arranque de la computadora Arranque del sistema operativo: El programa cargador del s.o. tiene por misión traer a memoria principal algunos de los componentes del sistema operativo. Cuando se carga estos componentes, se pasa a la fase de iniciación , que incluye las siguientes operaciones: Arranque de la computadora • Comprobación del sistema: se completan las pruebas del hardware realizadas por el iniciador Rom y se comprueba que el sistema de archivos tienen un estado coherente. • Se establecen las estructuras de información propias del s.o. tales como la tabla de procesos, las tablas de memoria y las de E/S. • Se carga en memoria principal aquella parte del sistema operactivo que ha de estar siempre en memoria, a lo que se llama sistema operativo residente. • Se crea un proceso de inicio o login por cada pc definido en el sistema, así como una serie de procesos auxiliares y de demonios. Ej. Demonio de impresión o comunicaciones. Arranque de la computadora • Los proceso de inicio presentan el mensaje de bienvenida y se quedan a la espera de que un usuario arranque una sesión , user/passwod. • El proceso de inicio autentica al usuario y comprueba que los datos introducidos son correctos y lanza un proceso shell que ejecuta el autoexec.bat en ms-dos . El shell se queda esperando por acciones del usuario, ya sea textual o acción de un clic sobre el menú o ícono. El shell genera uno o varios procesos para realizar las operaciones solicitadas por el usuario. Componentes y estructura del sistema operativo Se suele considerar que un sistema operativo está formado por tres capas: 1. Núcleo: es la parte del sistema operativo que interacciona directamente con el hardware de la máquina. Componentes y estructura del sistema operativo 2. Los servicios: se suelen agrupar según funcionalidad en varios componentes, cada uno de los cuales se ocupa de las siguientes funciones: – – – – – – Gestión de procesos: encargada de la creación, planificación y destrucción de procesos. Gestión de memoria: encargada de saber qué parte de memoria están libres y cuáles están ocupadas. Asignación y liberación de memoria según la necesiten los procesos. Gestión de la E/S: se ocupa de facilitar el manejo de los dispositivos periféricos Gestión de archivos y directorios: se encarga del manejo de archivos y directorios, y de la administración del almacenamiento secundario. Comunicación y sincronización entre procesos: encargada de ofrecer mecanismos para que los procesos puedan comunicarse y sincronizarse. Seguridad y protección: garantiza la identidad de los usuarios y define lo que pueden hacer cada uno de ellos con los recursos del sistema Componentes y estructura del sistema operativo Un s.o puede incluir más de una interfaz de servicios, pero no se pueden mezclar servicios de varias interfaces. 3. Interprete de comando: un sistema operativo puede incluir varios intérpretes de comandos, textuales o gráficos, pero el usuario decide el que mas le interese, teniendo en cuenta que no se pueden mezclar mandatos de varios intérpretes. Gestión de procesos Procesos: es un elemento central en los s.o., puesto que su función consiste en generar y gestionar los procesos y en atender a sus peticiones. Es un programa en ejecución, una unidad de procesamiento gestionada por el sistema operativo. Proceso: surge cuando un programa se pone en ejecución •Esto hace que varios procesos puedan ejecutar el mismo programa a la vez. Ejemplo: que varios usuarios ejecuten Word. •Para ejecutar un programa los datos se cargan en la memoria principal, al contenido de los segmentos de memoria en los que reside el código (estado de proceso) y los datos del proceso se denomina imagen de memoria. Programa: es un conjunto de instrucciones máquina Gestión de procesos Estado de proceso: se define como el contenido de los registrps del modelo de programación. •Bloque de control del proceso (BCP): contiene información del estado de los registros del proceso cuando se están ejecutando. Gestión de procesos Servicios de procesos • El s.o. ofrece una serie de servicios que permiten definir la vida de un proceso. Esta vida está constituida por las siguientes fases: creación, ejecución y muerte del proceso . Gestión de procesos •Crear un proceso: es creado por el s.o. cuando así lo solicita otro proceso, que se convierte en el padre del nuevo. Hay dos modalidades básicas para crear un proceso: – Creación a partir de un proceso padre: el proceso hijo es una copia exacta del proceso padre. – Creación a partir de un archivo ejecutable : esta es la modalidad que se define en el API de win32 de Windows NT. •Ejecutar un proceso: se ejecutan de dos formas: Gestión de procesos – Batch: también llamado background . Ausencia de intervención del usuario. – Interactivo: recibe información del usuario y se tiene una respuesta. Ejemplo: proceso de edición.(MS Word). •Terminar la ejecución de un proceso (muerte): se da por varias causas: – Ha terminado de ejecutar el programa – Se produce una condición de error en su ejecución – Otro proceso o el usuario deciden que ha de terminar. Gestión de procesos •Cambiar el programa de un proceso: algunos s.o. Incluyen un servicio que cambia el programa que está ejecutando un proceso por otro programa almacenado en disco.