UNIDAD I INTRODUCCION A LOS S.O. SISTEMAS OPERATIVOS UNIDAD I INTRODUCCION A LOS S.O.

Diagrama de un sistema completo

Introducción Los sistemas de cómputo sin un software adecuado son prácticamente chatarra. Dos clases de Software: programas del sistema, que controlan las operaciones de la computadora en si, programas de aplicación, que resuelven los problemas de los usuarios. Entre los programas del sistema, el Sistema Operativo es el más importante : controla los recursos de la computadora (uno o más procesadores, memoria, discos, interfaces de red, dispositivos de E/S, etc), y sirve de base para que sean escritos los programas de aplicación.

DEFINICION Los sistemas de cómputo están equipados con una capa de software que se denomina el Sistema Operativo, cuya función es gestionar todos los dispositivos y proporcionar a los programas del usuario una interfaz con el hardware que sea más sencilla.

Otras Definiciones Conjunto de programas encargados de gestionar de forma eficiente todos los recursos de un sistema informático entre todos los procesos que compiten por ellos. Conjunto de programas encargados de dar al usuario la ilusión de estar utilizando una máquina relativamente simple, ocultando todos los detalles de implementación (principio de embellecimiento)

Capas de un sistema de cómputo

Capas de un sistema de cómputo Programas de aplicaciones Gestión de Bancos Reserva de Vuelos Juegos Compiladores Editores Interpretes de comandos Programas de sistema Sistema Operativo Lenguaje de Máquina Hardware Microprogramación Dispositivos Físicos

SISTEMA OPERATIVO El S.O. es (usualmente) la porción del software que se ejecuta en modo núcleo (kernel) o modo supervisor, de forma que está protegido frente a la manipulación por parte del usuario. Los compiladores y los editores se ejecutan en modo usuario.

Modelo de Von Neumann • En 1947 se publicó un informe en el que se establecieron los fundamentos de las computadoras actuales. Los dos puntos principales fueron: Concepto de programa almacenado. Utilización del sistema binario de numeración. • El esquema propuesto, conocido como “modelo de Von Neumann” se usó por vez primera en la máquina IAS (Institute for Advanced Studies), de la Universidad de Princeton. En la memoria se almacenan datos y secuencias de instrucciones La Unidad de Control determina el conjunto de acciones a ejecutar por la unidad Aritmética y Lógica El conjunto UC-UAL se llama Unidad Central de Proceso (UCP)

Cómo se manejan los Diferentes Tipos de Datos a nivel hardware

El Sistema Operativo como una Máquina extendida o virtual El S.O. presta una variedad de servicios que los programas pueden obtener empleando instrucciones especiales que se conocen como llamadas al sistema. ACUMULADOR R0 R1 R2 A=640; B=121; C=A+B; A 640 SISTEMA OPERATIVO B 121 Unidad Aritmética y Lógica LOAD 640, A LOAD 121, B MOV A, R0 MOV B, R1 ADD R0, R1 MOV R0, C programa C 761 Memoria Código de máquina

El Sistema Operativo como un Gestor de Recursos Usuario 1 Recurso 2 Usuario 2 Recurso n Usuario n Peticiones Respuestas

Componentes de un Sistema Operativo

HISTORIA DE LOS S.O. 1ª. Generación: Tubos de Vacío y Tableros de Conexiones 2ª. Generación: Transistores y Sistemas por Lotes 3ª. Generación: Circuitos Integrados y Multiprogramación 4ª. Generación: Ordenadores Personales

TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS Sistemas Operativos de Mainframe. Sistemas Operativos de Servidor. Sistemas Operativos Multiprocesador. Sistemas Operativos de Ordenador Personal. Sistemas Operativos de Tiempo Real. Sistemas Operativos Empotrados. Sistemas Operativos de Tarjeta Inteligente

Mainframe

Motherboard con 4 microprocesadores

CARACTERISTICAS DE LOS S.O. CONCURRENCIA Es la activación de varios procesos al mismo tiempo. Cuando el # de procesos > # de procesadores, existe la concurrencia aparente que se obtiene switcheando el procesador de un proceso a otro. NO-DETERMINANCIA Es obtener el mismo resultado cuando corramos un proceso con las mismas variables. Si el proceso es suspendido en un momento no determinado, al reiniciarse éste, el resultado deberá ser el mismo que si no se hubiese interrumpido.

CARACTERISTICAS DE LOS S.O. COMPARTICION Es la capacidad que tiene un SO de compartir recursos de hardware entre los diversos usuarios del mismo. ALMACENAMIENTO La mayor parte del tiempo un SO procesa información, así que el almacenamiento es de vital importancia para el sistema. De igual forma es de vital importancia la capacidad de recuperación de dicha información. Los SO deben tener la capacidad de procesar archivos a grandes velocidades.

FUNCIONES DEL S.O. Las funciones del SO están dentro de cuatro categorías básicas: FUNCIONES DE MANEJO DE MEMORIA Mantener la pista de la memoria. Qué partes son usadas y por quién. Qué partes no son usadas (memoria libre) En caso de multi-programming, decidir que proceso obtiene memoria, cuándo y cuánto. Mandar la memoria al proceso que lo requiere, es decir, pasar el proceso de HD a memoria. Reclamar la memoria cuando el proceso ya no la necesita o ha sido terminado.

FUNCIONES DEL S.O. FUNCIONES DE MANEJO DE PROCESADOR: Mantener la pista del procesador (y estado del proceso). El programa que realiza esta función es llamado controlador de tráfico (Traffic Controller). Decidir quien tendrá oportunidad de usar el procesador. El “Job Scheduler” selecciona de todos los trabajos mandados al sistema y decide cuál será admitido. En caso de multi- programming, decide qué proceso obtiene el procesador y por cuanto tiempo, esto es llamado “process scheduler”.

FUNCIONES DEL S.O. Mandar los recursos (procesador) a un proceso acomodando los registros de hardware necesarios, a esto se le llama “dispatcher” Reclamar los recursos (procesador) cuando el proceso termina o cuando excede su tiempo de uso.

FUNCIONES DEL S.O. FUNCIONES DE MANEJO DE DISPOSITIVOS. Mantener la pista de los recursos (dispositivos, canales, unidades de control). A este se le llama “I/O Traffic Controller” Decidir una forma eficiente para mandar los recursos (dispositivos). Si se van a compartir, decidir quién obtiene qué, cuánto y cuándo. A este se le llama “I/O Scheduling” Mandar los recursos e iniciar operaciones de I/O Reclamar los recursos

FUNCIONES DEL S.O. FUNCIONES DE MANEJO DE INFORMACION: Mantener la pista de los recursos (información), su localización, uso y estatus. Estos lugares colectivos son a menudo llamados el “File System” Decidir quién obtiene estos recursos, aplicar los requerimientos de protección y proveer acceso a las rutinas. Mandar los recursos, por ejemplo, abrir un archivo. Reclamar los recursos (cerrar el archivo).