Fundamentos del Sistema Operativo.Unidad 1.

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1 Fundamentos del Sistema Operativo

2  Es una capa de Software que se encarga de gestionar todos los dispositivos internos de una computadora, proporcionando a los programas de usuario una interfaz con el hardware más sencilla. Tanenbaum, Andrew Unidad 1 Fundamentos del Sistema Operativo  Controla todos los recursos de la computadora y ofrece el soporte básico sobre el cual pueden escribirse los programas de aplicación. Stallings, William  Actúa como intermediario entre el usuario y el hardware, creando un entorno en el que el usuario pueda ejecutar programas de forma cómoda y eficiente. Silberschatz, Abraham

3 La historia de los Sistemas Operativos está fuertemente ligada a la evolución de la computadora, por lo que dicho enfoque contendrá tal relación. La Primera Generación (1945-1955): Tubos de Vacío y Tableros de Conexiones Las primeras de estas computadoras utilizaban relés mecánicos por lo que eran muy lentas, con tiempos de ciclo medidos en términos de segundos. Posteriormente los relés fueron reemplazados por tubos de vacío. En este tiempo un único grupo de personas diseñaba, construía, programaba, operaba y mantenía cada máquina. Toda la programación se efectuaba en lenguaje máquina absoluto. Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

4 Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

5 La Segunda Generación (1955-1965): Transistores y Sistemas por Lotes. Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos El transistor comenzó a ser parte de las computadoras, lo que generó grandes cambios. En este periodo se dio el nacimiento de los sistemas por lotes (batch systems). La idea de este sistema era la de llenar completamente una bandeja de trabajos procedentes del cuarto de entrada, para luego pasarlos a una cinta magnética, empleando un ordenador pequeño (en este se cargaba un programa, que se le conoce como el antecesor del SO), posteriormente el resultado del cálculo era llevado a una máquina especial para hacer la impresión. Es importante comentar que en este tipo de sistema, el programador no tenía posibilidad de corregir el trabaj, sólo hasta el final del proceso. Los SO utilizados fueron Fortran Monitor System e IBSYS.

6 Procesamiento por Lotes Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

7 La Tercera Generación (1965-1980): Circuitos Integrados y Multiprogramación. En este periodo se creó la primer familia de computadoras, las cuales podrían ejecutar los mismos programas, sólo se diferenciaban en sus características físicas. Esta idea nació en la compañía IBM y su Sistema Operativo era el OS/360, pero dicho sistema era demasiado grande pues tenía que ser compatible con todos los equipos, lo que generaba grandes errores y actualizaciones. Se introdujo la multiprogramación, que consiste en la división de la memoria con varios trabajos para que el CPU esté ocupado casi al 100%. También surgió el tiempo compartido, donde cada usuario tiene una terminal y el SO puede procesar varios trabajos a la vez (el primer SO de este tipo fue el MULTICS). Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

8 Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

9 La Cuarta Generación (de 1980 hasta el presente): Ordenadores Personales. Uno de los puntos importante dentro de esta generación fue el desarrollo de los circuitos integrados. En 1980 IBM creó el PC, al cual le fue agregado el Sistema Operativo MS-DOS (Disk Operating System) y el interprete BASIC, cuyo dueño era Bill Gates Posteriormente Apple creó en 1984 el Apple Macintosh (MAC OS Clásico), que ya contenía un GUI (Graphical User Interface), uso del mouse, menús, etc. Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

10 En 1985 se creó la primer versión de Windows (1.0), que ya contenía una GUI con ventanas en mosaicos y durante 10 años se liberaron varias versiones con varias mejoras. En 1995 surgió Windows 95, el cuál sólo utilizaba el MS-DOS para arrancar. Posteriormente se creó Windows 98, Windows ME, Windows NT, Windows XP, Windows Vista, Windows 8, etc. Unidad 1 Evolución de los Sistemas Operativos

11 Dentro de las características y funciones se tienen:  Control de la ejecución de los programas: administra el orden de ejecución de procesos, les asigna recursos y los conserva hasta su finalización.  Administración de periféricos: coordina el acceso y uso de los dispositivos conectados a la computadora.  Gestiona usuarios y permisos: adjudica los permisos de acceso a los usuarios.  Control de concurrencia: establece las prioridades de los diferentes procesos que solicitan acceso a un recurso. Unidad 1 Características de los Sistemas Operativos

12  Control de errores: Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.  Administración de memoria: Asigna memoria a los procesos.  Control de seguridad: debe proporcionar seguridad a la información de los usuarios y al software.  Comodidad: El Sistema Operativo hace que la computadora sea más fácil de utilizar.  Eficiencia: Permite que los recursos de un sistema informático se aprovechen de una manera más eficiente.  Capacidad de Evolución: El SO debe construirse de manera que permita la introducción de nuevas funciones. Unidad 1 Características de los Sistemas Operativos

13  Sistemas Monolíticos El Sistema Operativo no tiene una estructura y se escribe como una colección de procedimientos que pueden ser invocados entre ellos cuando lo necesiten. Concentra todas las funcionalidades posibles (planificación, sistema de archivos, redes, controladores de dispositivos, gestión de memoria, etc.) dentro de un gran programa. El mismo puede tener un tamaño considerable, y deberá ser recompilado por completo al añadir una nueva funcionalidad. Un error en una rutina puede propagarse a todo el núcleo. Linux, Windows 98, ME, están basados en esta estructura. Unidad 1 Estructura de los Sistemas Operativos

14  Sistemas Por Capas Consiste en organizar un Sistema Operativo como una jerarquía de capas, enfocándose en la modularidad. Cada capa utilizará funciones sólo de las capas inferiores, de esa manera se puede depurar una capa y encontrar errores de una manera más rápida. Unidad 1 Estructura de los Sistemas Operativos

15  Máquinas Virtuales Los recursos físicos se comparten para crear máquinas virtuales, de tal manera que se pueda crear la ilusión de que los usuarios tienen su propio procesador. Son copias exactas del hardware subyacente. Unidad 1 Estructura de los Sistemas Operativos Otras estructuras son:  Cliente servidor  Exokernels  Núcleos híbridos

16  Sistemas Paralelos ◦ Multiprocesador  Sistemas con más de un procesador, los cuales deben compartir ciertos recursos como la memoria.  Las ventajas de estos sistemas radica en un mayor rendimiento, incrementa la fiabilidad.  Permiten la ejecución simultanea de varias tareas entre todos los procesadores (requieren de planificadores avanzados).  Estos a su vez se dividen en Mutiprocesamiento Simétrico (SMP)  Muchos procesos pueden ejecutarse sin degradación del rendimiento. Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

17  Sistemas Paralelos ◦ Multiprocesador  La otra división es el procesamiento Asimétrico :  Cada procesador tiene una tarea específica. ◦ MainFrame  Están orientados al procesamiento de varios trabajos a la vez, siendo prioridad el uso de los recursos de E/S. Los servicios que ofrecen suelen ser: procesamiento por lotes, procesamiento por transacciones y tiempo compartido. Los equipos de este tipo pueden contener 1000 discos con miles de gigabytes de información.  Uso común de los Bancos, cajeros automáticos, etc. Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

18  Tiempo Real  Es aquel en el cual los resultados son correctos no solo si la computación es correcta, sino también ha de serlo el tiempo en el cual se producen los resultados (Sistemas de defensa, control aéreo) Solaris, Spectra y VxWorks.  Se dividen en dos tipos: 1.Sistema de Tiempo Real Riguroso (es indispensable que la acción se ejecute en un cierto momento). 2.Sistemas de Tiempo Real Moderado (se pueden dejar de cumplir ciertas acciones). Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

19  Computadora Personal  Consiste en presentar una buena interfaz a un único usuario. Se les utiliza ampliamente para el procesamiento de texto, hojas de cálculo y acceso a Internet. De este tipo tenemos a Windows, MAC OS X, LINUX.  Empotrados  Estos sistemas operativos son aquellos que se encuentran en televisores, hornos, microondas y teléfonos móviles.  Tarjeta Inteligente  Estos se pueden encontrar en las tarjetas de crédito. Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

20  Sistemas Centralizados  Los usuarios manejan únicamente terminales tontas (carecen de memoria y procesador)  Windows utiliza el Terminal Services de Microsoft, aunque ya no se utilizan terminales tontas.  Sistemas de Red ◦ Mantienen a dos o más computadoras unidas a través de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema. ◦ En este entorno cada computadora mantiene su propio sistema operativo y su estructura de archivos local. Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

21  Sistemas Monousuario Sólo soportan un usuario a la vez, sin importar las características de la máquina sobre la que está montada el sistema.  Sistemas Multiusuarios Son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez. Unidad 1 Clasificación de los Sistemas Operativos

22 Como pudimos revisar, los Sistemas Operativos han evolucionado al paso del tiempo y estas evoluciones tienen una relación mutua con el hardware, que ha permitido un gran desarrollo en varios ámbitos de nuestra vida cotidiana. Es importante mencionar que las características actuales de los SO, permiten realizar cálculos avanzados, hacer uso de aplicaciones complejas de diseño, mejorar la administración de recursos, etc. Veremos más adelante como realizar la instalación de un Sistema Operativo, pero antes de eso, tenemos que tener claro que tipo de SO es el que necesitamos, en base a las necesidades de la empresa o de nuestras expectativas personales, de las características físicas del equipo, etc. Unidad 1

23  Raya L. / Álvarez R. / Rodrigo V., 2005, SISTEMAS OPERATIVOS EN ENTORNOS MONOUSUARIO Y MULTIUSUARIO.  Tanenbaum Andrew, SISTEMAS OPERATIVOS: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN.  Silberschatz, Abraham y Baer, Peter, SISTEMAS OPERATIVOS.  Stallings William, segunda edición, SISTEMAS OPERATIVOS. Unidad 1