SISTEMAS

OPERATIVOS

MARINA VALENCIA SAMPER

2ºBACH

Sistema operativo

– Un Sistema Operativo (SO) es el software básico de una computadora que

provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos

hardware y el usuario.

– Las funciones básicas del Sistema Operativo son administrar los recursos de la

máquina, coordinar el hardware y organizar archivos y directorios en

dispositivos de almacenamiento.

– Los Sistemas Operativos más utilizados son, Windows, Linux y Mac. Algunos SO

ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador

Internet Explorer.

Relación entre Hardware y

Software.

– Funcionan Unidos para dar vida a un Computador, ya que de la unión de esto

depende el trabajo de un PC.

– Software se refiere a los programas y datos almacenados en un ordenador. Los

programas dan instrucciones para realizar tareas al hardware o sirven de

conexión con otro software.

– Hardware es el substrato físico en el cual existe el software. El hardware abarca

todas las piezas físicas de un ordenador (teclado, mocrófonos, altavoces….).

Funciones básicas de un S.O

– Proporcionar comodidad en el uso de un ordenador.

– Gestionar de manera eficiente los recursos del equipo, ejecutando servicios para los procesos (programas)

– Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos).

– Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban (evolutividad)

– Administración de recursos

– Administración de archivos

– Administración de tareas

– Servicio de soporte y utilidades

Estructura modular de un S.O

– También llamados sistemas monolíticos. Este tipo de organización es la mas

común. El sistema operativo se escribe como una colección de procedimientos,

cada uno de los cuales puede llamar a los demás cada vez que así lo requiera.

– Esta organización sugiere una estructura básica del sistema operativo:

– Un programa principal que llama al procedimiento del servicio solicitado.

– Un conjunto de procedimientos de servicio que lleva a cabo las llamadas al

sistema.

– Un conjunto de procedimientos de utilidades que ayudan a los procedimientos

de servicio.

Estructura microkernel

– Las funciones centrales de un SO son controladas por el núcleo (kernel)

mientras que la interfaz del usuario es controlada por el entorno (shell). Este

programa tiene dos partes; El kernel, que se mantiene en memoria en todo

momento, contiene el código máquina de bajo nivel para manejar la

administración de hardware para otros programas que necesitan estos

servicios, y para la segunda parte,el shell, el cual es el interprete de comandos.

– Las funciones de bajo nivel del SO y las funciones de interpretación de

comandos están separadas, de tal forma que puedes mantener el kernel DOS

corriendo, pero utilizar una interfaz de usuario diferente.

Estructura por anillos concéntricos

(capas)

– El sistema por “capas” consiste en organizar el sistema operativo como una jerarquía de capas, cada una construida sobre la inmediata inferior.

– El sistema tiene 6 capas:

– La capa 0 trabaja con la asignación del procesador y alterna entre los procesos cuando ocurren las interrupciones o expiran los cronómetros.

– La capa 1 realiza la administración de la memoria.

– La capa 2 se encarga de la comunicación entre cada proceso y la consola del operador.

– La capa 3 controla los dispositivos de E/S y guarda en almacenes (buffers) los flujos de información entre ellos.

– La capa 4 es donde esta los programas del usuario, estos no tienen que preocuparse por el proceso, memoria, consola o control de E/S.

– La capa 5 contiene el proceso operador del sistema.

Monolítico vs MicroKernel

El núcleo monolítico se comporta como un núcleo de decenas de megas y con muchos componentes encerrados en un solo módulo, es decir, se comporta como un solo programa.

El problema de este es que cuando un componente de hardware requiere un parche (una actualización) para su funcionamiento correcto , este puede traer inconveniente a la estructura del resto del Kernel Monolítico .

A diferencia del núcleo monolítico, el sistema Microkernel se comporta como un programa compuesto por “miniprogramas” que gestionan de forma independiente los componentes externos e internos con los cuales el núcleo interactúa. La ventaja de este, por ejemplo, es que la ejecución de una aplicación no se vera afectada por la ejecución de un componente del hardware como puede ser un mouse, teclado, sonido ,etc.

Monolítico vs Capas

– Un sistema monolítico está compuesto por un grupo de estructuras fijas las cuales funcionan entre sí. Existen módulos grandes en el kernell, los cuales interactúan entre sí, para poder tener una estructura, las diferentes partes del Kernell son compiladas por capas. Se encarga del funcionamiento del PC como son comunicación entre procesos, planificación y gestión del espacio de direcciones; mientras que el sistema por capas consiste en organizar el sistema operativo como una jerarquía de capas, cada una constituida sobre la inmediata inferior.El sistema operativo la utiliza para poder controlar los diversos aspectos del hardware, sobre ella se encuentra la capa de dispositivos. Es un conjunto de funciones denominadas controladoras de dispositivo que se encuentra dentro del Kernell del sistema operativo, acceden directamente al hardware y hacen el trabajo de escritura y lectura.

Multiarea:

– La multitarea es la característica de los sistemas operativos modernos de permitir que varios procesos o aplicaciones se ejecuten aparentemente al mismo tiempo, compartiendo uno o más procesadores.

– Los sistemas operativos multitarea son capaces de dar servicio a más de un proceso a la vez para permitir la ejecución de muchos más programas.

– En esta categoría también se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios —llamados sistemas multiusuario— que compartan los mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplea especialmente en redes. En resumen, se trata de fraccionamiento del tiempo (timesharing en inglés)

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.

– 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 cualquiera de los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución y equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema.

Evolución de los S.O:

– Los primeros sistemas operativos

fueron desarrollados por cada

usuario para el uso de su

propia computadora central y es en

1956 que la General Motors

desarrolla lo que es hoy

considerado el primer sistema,

el para su IBM.

¿Cómo nacen?

– La importancia de los sistemas operativos nace históricamente desde los

50's, cuando se hizo evidente que el operar una computadora por medio de

tableros enchufables en la primera generación y luego por medio del trabajo en

lote en la segunda generación se podía mejorar notoriamente, pues el operador

realizaba siempre una secuencia de pasos repetitivos, lo cual es una de las

características contempladas en la definición de lo que es un programa.

– Es decir, se comenzó a ver que las tareas mismas del operador podían

plasmarse en un programa, el cual a través del tiempo y por su enorme

complejidad se le llamó "Sistema Operativo". Así, tenemos entre los

primeros sistemas operativos al Fortran Monitor System ( FMS ) e IBSYS.

3º Generación

– En la tercera generación de computadoras nace uno de los primeros sistemas

operativos con la filosofía de administrar una familia de computadoras: el

OS/360 de IBM. Fue este un proyecto tan novedoso y ambicioso que enfrentó

por primera vez una serie de problemas conflictivos debido a que

anteriormente las computadoras eran creadas para dos propósitos en general:

el comercial y el científico.

4º Generación:

– En la cuarta generación la electrónica avanza hacia la integración a gran escala,

pudiendo crear circuitos con miles de transistores en un centímetro cuadrado

de silicón y ya es posible hablar de las computadoras personales y las estaciones

de trabajo.

– Surgen los conceptos de interfaces amigables intentando así atraer al

público en general al uso de las computadoras como herramientas cotidianas.

Se hacen populares el MS-DOS y UNIX en estas máquinas. También es

común encontrar clones de computadoras personales y una

multitud de empresas pequeñas ensamblándolas por todo el mundo.

Los 80´S:

– Para mediados de los 80's, comienza el auge de las redes de computadoras y la

necesidad de sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos.

La red mundial Internet se va haciendo accesible a toda clase de instituciones y

se comienzan a dar muchas soluciones ( y problemas ) al

querer hacer convivir recursos residentes en computadoras con sistemas

operativos diferentes.

LOS 90´S:

– Para los 90's el paradigma de la programación orientada a objetos cobra auge,

así como el manejo de objetos desde los sistemas operativos.

Las aplicaciones intentan crearse para ser ejecutadas en una plataforma

específica y poder ver sus resultados en la pantalla o monitor de otra diferente

(por ejemplo, ejecutar una simulación en una máquina con UNIX y ver los

resultados en otra con DOS ). Los niveles de interacción se van haciendo cada

vez más profundos. Esto se ha ido mejorando hasta nuestros días.

S.O EN PCS:

– Los sistemas operativos más usados y conocidos en pcs universalmente son Windows, Linux y el Mac OS X.

– El Windows es el más usado por diferencia, al ser económico. Además lo traen precargado la mayoría de ordenadores nuevos.

– El Mac OS X pertenece a la empresa Apple, caracterizándose por su diseño gráfico y apariencia. Es el más caro.

– Linux es una familia de sistemas operativos de código libre, lo que significa que cualquiera puede instalarlo sin necesidad de pagar a una empresa privada como Microsoft o Apple.

S.O EN TABLETS:

– Las tablets no funcionan con los mismos sistemas operativos que los ordenadores,

sino con unos especialmente diseñados para ellas. Bueno, a decir verdad, con los

sistemas operativos creados inicialmente para teléfonos celulares inteligentes (o

smartphones) y que luego se han adaptado eficientemente a las tabletas.

– La razón por la cual las tabletas usan el mismo sistema operativo que los

smartphones es porque han querido aprovecharse de los avances de éstos: por un

lado, la pantalla táctil, esto es, la posibilidad de interactuar con la máquina sin

necesidad de un teclado y, por otro, la facilidad para descargar y ejecutar

aplicaciones, especialmente multimedia.

– Los principales S.O de las tablets son iOS, windows, android….

S.O en móviles:

– Los sistemas operativos para dispositivos móviles generalmente no tienen todas

las funciones que se realizan en los ordenadores, y no son capaces de ser

ejecutadas con el mismo software. No obstante, aún así puedes hacer un

montón de cosas con ellos, como ver películas, navegar por la Web, gestionar tu

calendario, y jugar a juegos.

– Los dispositivos móviles también cuentan con sistemas operativos, aunque

diferentes a los ordenadores. Los más conocidos son Google Android, Windows

Phone y Apple iOS.

S.O en servidores:

– Un servidor puede ser desde una computadora de bajo recursos, hasta una

máquina sumamente potente (ej.: servidores web, bases de datos grandes, etc.

Procesadores especiales y hasta varios terabytes de memoria). Todo esto

depende del uso que se le dé al servidor.

– Algunos de los mas utilizados son: FreeBSD, Linux, Mac OS X Server, Microsoft

Servers, Solaris, Unix….