Sistemas Operativos

Introducción Concepto, historia y evolución Clasificación y estructura Casos de estudio Arranque y activación

Concepto, historia y evolución Definiciones: El software y/o firmware que hace utilizable al hardware [Deitel]. Es un programa que controla la ejecución de los programas de aplicación y que actúa como interfaz entre los usuarios y el hardware [Satllings]. Es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware. El primer objetivo es la comodidad, el segundo la eficiencia [Silberschatz]. Es un programa que tiene encomendada una serie de funciones diferentes cuyo objetivo es simplificar el manejo y utilización de la computadora, haciéndolo seguro y eficiente [Carretero].

Concepto, historia y evolución … (2) Se puede considerar que un S.O. tiene tres objetivos: Comodidad. Hace que un sistema informático sea más fácil y cómodo de utilizar, al funcionar como una interfaz entre el usuario y el hardware, presentando una cara amistosa y sencilla. Eficiencia. Administrar los recursos del sistema informático de forma eficiente. Dichos recursos pueden ser físicos (procesador, memoria principal, periféricos, etc.) o lógicos (archivos, puertos de comunicación, etc.). Capacidad de evolución. El S.O. debe construirse de modo que permita el desarrollo efectivo, la verificación y la introducción de nuevas características al sistema y, a la vez, no interfiera con los servicios que brinda.

Concepto, historia y evolución … Jerarquía de elementos en una computadora Hardware del computador (PC, Mac, Sun, …) Sistema Operativo (Windows, Linux, Mac OS X) Utilidades (Shell, Ensamblador, Enlazador, bibliotecas, …) Programas de aplicación (Resuelven problemas para los usuarios) (Word, Excel, …) Usuario Final Programador Diseñador del Sistema Operativo Vistas de un sistema operativo El sistema operativo como gestor de recursos. El Sistema operativo como una máquina extendida. El sistema operativo como una interfaz de usuario.

Concepto, historia y evolución … (4) El sistema operativo como gestor de recursos. Asigna recursos Se encarga de asignar los recursos a los programas en ejecución en función de la disponibilidad de estos y la prioridad de los programas. También tiene que recuperar los recursos asignados cuando los programas ya no los necesiten. Los recursos pueden ser físicos o lógicos. Protege Tiene que asegurar la confidencialidad de la información y que los trabajos no interfieran entre sí por los recursos asignados. Hace contabilidad Mide la cantidad de recursos, que a lo largo de su ejecución, utiliza cada programa. Bitácoras y Monitorización

Concepto, historia y evolución … (5) El Sistema operativo como una máquina extendida. Ofrece a los programas un conjunto de servicios, o llamadas al sistema, que pueden solicitar cuando lo necesiten. Los servicios se pueden agrupar en cuatro clases: Ejecución de programas. El S.O. incluye servicios para lanzar a ejecución, parar o abortar un programa. Órdenes de E/S. Servicios para proveer a los programas de operaciones de lectura, escritura y modificación del estado de los periférico, de forma cómoda y protegida. Operaciones sobre archivos. Es un nivel de abstracción mayor que las órdenes de E/S. Estos servicios permiten: creación, borrado, apertura, escritura y lectura de archivos. Detección y tratamiento de errores. El S.O. debe tratar todas las condiciones de error que detecte el hardware. Algunos de los errores que pueden aparecer son provocados por la E/S y otros por la ejecución de los programas.

Concepto, historia y evolución … (6) El sistema operativo como una interfaz de usuario. Permite que los usuarios dialoguen de forma interactiva con el sistema. El dialogo puede ser a través de: Interfaz de Texto. Se conoce como shell o intérprete de mandatos. Espera que el usuario teclee una orden en el shell. Después la analiza y si es válida la ejecuta. Una vez que esta concluye retorna a la espera. Interfaz grafica. Existen elementos gráficos para comunicarse con el S.O. (botones, menús, iconos, etc.). Espera por eventos generados por el ratón y el teclado. Valida el evento y lo ejecuta. Una vez ejecutado retorna a la espera de más eventos. La próxima interfaz será hardware!!

Concepto, historia y evolución … (7) Los S.O. han estado evolucionando a través de los años. Su historia y desarrollo esta ligado con las generaciones de computadoras. Prehistoria (años cuarenta). Prácticamente sin S.O. Procesamiento en serie. Primera generación (años cincuenta). Procesamiento por lotes Segunda generación (años sesenta) Multiprogramación y tiempo compartido. Tercera generación (años setenta) Sistemas de propósito general y multimodo de operación. Cuarta generación (años ochenta hasta la actualidad) Proceso distribuido. Se difunde el concepto de máquina virtual.

Concepto, historia y evolución … (14) Cuál es mejor? http://hanggeek.wordpress.com/2008/03/18/batalla-de-sistemas-operativos/ ?

Concepto, historia y evolución … (15) ¿Cuál SO móvil es el más utilizado?

Concepto, historia y evolución … (16) ¿Qué equipo se usa más para navegar?

Clasificación y estructura Existen diversas clasificaciones desde distintos puntos de vista para los sistemas operativos. Monousuarios Por el número de usuarios Multiusuarios Monotareas Por el número de tareas Multitareas Por el número de procesadores Uniproceso Simétricos Multiproceso Asimétricos Clasificación de los Sistemas Operativos Específico Por el propósito General Monolíticos Modulares Por el tipo de diseño Por capas Micronúcleo Máquinas virtuales Por el tipo de desarrollo Abiertos Cerrado

Clasificación y estructura … (2) Los componentes del sistema operativo se pueden clasificar de la siguiente forma: Básicos: Gestor de procesos Gestor de memoria Gestor de E/S y almacenamiento secundario Servidores: Servidor de archivos Servidor de protección y seguridad Utilidades: Interprete de comandos Programas del sistema

Clasificación y estructura … (3) Ciclo Escolar 2013-2014B Clasificación y estructura … (3) Gestor de procesos Un proceso es un programa en ejecución que consume recursos (memoria, archivos, etc.) El SO debe gestionar lo siguiente de los procesos: Creación y destrucción. Suspensión y reanudación. Asignación de los recursos al proceso. Mecanismos de comunicación y sincronización Gestor de memoria La memoria se visualiza como un vector enorme de bytes (direcciones) y es compartida por el CPU y dispositivos de E/S. El SO debe gestionar lo siguiente: Qué partes están en uso y quién las esta ocupando. Qué procesos se deben cargar y dónde. Asigna y libera espacio cuando se requiere Gestiona la memoria virtual

Clasificación y estructura … (4) Ciclo Escolar 2013-2014B Gestor de E/S El SO debe encargarse de gestionar los distintos dispositivos de E/S: terminales, dispositivos de almacenamiento secundario y terciario, teclado, etc. El SO gestiona, entre otras cosas: Copiado de memoria hacia y desde el controlador. Controla transferencias por DMA Planificación de acceso a los discos Asignación y liberación de espacio en los dispositivos de almacenamiento secundario Servidor de Archivos y directorios El archivo es visto como una unidad de almacenamiento lógico no volátil que agrupa un conjunto de información relacionada entre sí bajo un mismo nombre. Los directorios son objetos que relacionan de forma unívoca un nombre con un archivo. Es decir un mismo nombre no puede identificar dos archivos. El SO gestiona lo siguiente respecto a los archivos y directorios: Creación, apertura, cerrado, borrado y leer archivos y directorios, así como escritura de archivos.