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Tema 8: Introducción a los SOs
Introducción a los SOs
 Definición y funciones
 Evolución de los sistemas operativos
 Componentes de un sistema operativo

Gestión de procesos

Gestión de la memoria principal

Gestión de archivos

Gestión del sistema de E/S

Gestión de almacenamiento secundario

Trabajo con redes

Sistema de protección

Intérprete de comandos
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Tema 8: 2
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Tema 8.1: Definición y Funciones
¿Qué es un Sistema Operativo?
 Un programa que actúa como intermediario entre el usuario de
un computador y el hardware
 Objetivos principales:

Hacer el sistema cómodo de usar

Utilizar el hardware de forma eficiente
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Componentes de un Sistema de Computación
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Tema 8: 5
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Otras Perspectivas
 Un SO convierte el computador en una máquina virtual

Aísla al usuario de la complejidad del hardware
 Un SO es un asignador de recursos

Gestiona los recursos como CPU, memoria, etc. y los asigna a
tareas del usuario
 Un SO es un programa de control

Controla la ejecución de programas para prevenir errores y
usos inapropiados del computador
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Definición de Sistema Operativo
 No hay una definición universalmente aceptada
 “Todo lo que el vendedor entrega cuando se compra un SO” se
aproxima bastante

Pero es muy variable
 “El programa que está siempre ejecutándose en la máquina” es
la definición que habitualmente se acepta. Dicho programa es
denominado kernel o núcleo
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Tema 8.2: Evolución de los SOs
Evolución de los SOs



Procesamiento en serie

Los trabajos se preparan y ejecutan uno a uno

La preparación de trabajos requiere mucho tiempo
Procesamiento por lotes

Se prepara un lote de trabajos y el computador los ejecuta de forma
secuencial

Reduce el tiempo de preparación de trabajos

La CPU se queda ociosa cuando hay una operación de E/S
Multiprogramación

Se mantienen varios trabajos en memoria, cuando uno hace E/S se
escoge otro para ocupar la CPU

Mejora el rendimiento de los computadores
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Evolución de los SOs

Esquema de la Memoria en sistemas Multiprogramados
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Tema 8: 10
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Evolución de los SOs




Tiempo compartido

Se conmuta rápidamente entre los procesos en ejecución

Permite que varios usuarios puedan interaccionar con sus trabajos
simultáneamente
Sistemas multiprocesadores

Consisten en varios procesadores compartiendo memoria

Aplicaciones: fiabilidad, rendimiento, coste
Sistemas distribuidos

Están formados por equipos autónomos conectados entre sí por líneas
de alta velocidad (ej. red local)

El SO debe proporcionar transparencia en el acceso de los recursos de
cualquier equipo
Sistemas en tiempo real

Las tareas poseen requisitos estrictos de tiempo

El SO debe prescindir de algunos componentes para asegurar los
requisitos de tiempo
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Tema 8.3: Componentes de un SO
Gestión de Procesos
 Un proceso es un programa en ejecución. Es una unidad de
trabajo en el sistema.
 Programa es una entidad pasiva mientras que proceso es una
entidad activa
 Los procesos necesitan recursos para realizar sus tareas: CPU,
memoria, E/S, archivos, etc.
 El sistema operativo realiza las siguientes operaciones con los
procesos:

Crea y elimina procesos
 Suspende y reanuda procesos
 Provee mecanismos para la sincronización de procesos
 Provee mecanismos para la comunicación entre procesos

Provee mecanismos para la gestión de interbloqueo
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Gestión de la Memoria Principal
 La memoria principal es un recurso al que la CPU puede acceder
directamente
 Los programas deben estar en memoria antes de poder ser
ejecutados
 El SO gestiona la memoria y para ello debe ser capaz de:

Llevar el control de las partes de memoria usadas en cada
momento y de quién las usa

Decidir qué procesos o datos se cargan o se liberan de la
memoria

Asignar y liberar espacio de memoria conforme se necesite
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Gestión de Ficheros
 Un fichero es una representación lógica uniforme que hace el SO del
almacenamiento de información.
 De esta forma el SO abstrae las propiedades físicas de los
dispositivos de almacenamiento
 Los archivos se suelen agrupar en directorios
 Las tareas que el SO realiza en relación a la gestión de ficheros son:

Crea y elimina archivos y directorios
 Proporciona primitivas para la manipulación de archivos y
directorios
 Establece una correspondencia entre los archivos y el
almacenamiento secundario
 Controla los accesos de usuarios y programas a los archivos
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Gestión del Sistema de E/S
 Un propósito del SO es ocultar los detalles de los dispositivos
hardware al usuario
 El sistema de E/S se encarga de:

Planificar las peticiones de E/S para mejorar el rendimiento

Gestionar la memoria de E/S incluyendo

caching: almacenamiento de datos en dispositivos de
acceso rápido para mejorar el rendimiento

buffering: almacenamiento de datos temporalmente
mientras se transfieren
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Gestión de Almacenamiento Secundario
 En los dispositivos de almacenamiento secundario se suelen
encontrar los datos permanentes y los que no caben en la
memoria principal
 La gestión correcta de este recurso es muy importante para un
computador
 El SO se encarga de las siguientes actividades:
 Administración del espacio libre
Asignación de almacenamiento
 Planificación del disco
 Formateo de discos
 Control del sector de arranque


Manejo de bloques defectuosos
 Administración del espacio de intercambio
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Trabajo con Redes
 Los procesadores de un sistema distribuido se conectan por medio
de redes de comunicaciones
 Cada máquina de la red puede ser diferente y cada una de ellas
posee en general distintos recursos
 El SO debe permitir el acceso a los recursos de las máquinas
conectadas a la red
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Sistema de Protección
 La protección se refiere a cualquier mecanismo para controlar el
acceso de los procesos o usuarios a los recursos definidos por el
SO
 La memoria y los dispositivos de E/S están protegidos
 Existen instrucciones de máquina privilegiadas (sólo las debe
ejecutar el SO)
 Los sistemas distinguen los usuarios para determinar lo que puede
hacer cada uno
 Cada usuario posee un identificador: nombre y número
 El identificador se asocia con todos los ficheros y procesos del
usuario para determinar el control de acceso
 Los usuarios se pueden agrupar formando grupos con los
mismos permisos
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Intérprete de comandos
 Es uno de los programas más importantes del SO
 Actúa de interfaz entre el usuario y el SO
 Diversos tipos de shell:
Gráficos: fáciles de usar (ej. basados en ventanas)
 Texto: muy potentes pero más difíciles de usar
 Las órdenes emitidas al intérprete de comandos sirven para:


Administrar procesos
 Manejar la E/S
 Administrar el almacenamiento secundario
 Gestionar la memoria principal

Acceder al sistema de ficheros

Proteger el sistema
 Trabajar con redes
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Tema 8: 20
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Fin del Tema 8