Sistemas operativos

Sistemas operativos
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Indice.
Sistemas operativos: tipología, características. Funciones de los sistemas operativos.
Sistemas operativos más usuales. Entornos gráficos: características y tendencias.
Diferencias entre sistema operativo y entorno gráfico.
Sistema operativo: estructura y versiones. Instalación y configuración de un sistema
operativo. Configuración de la memoria, de los dispositivos de entrada, de las unidades de
almacenamiento y otros. Secuencia de arranque de un ordenador.
Introducción
Para que el hardware o parte física de un ordenador pueda funcionar, es necesario disponer de
un conjunto de reglas y órdenes que coordinen los diferentes procesos que allí tienen lugar.
Este conjunto de reglas es lo que se viene a denominar software del sistema. Gracias al software
pueden ser utilizados los recursos disponibles por el sistema y resolver cualquier aplicación
informática.
El conjunto de programas que forman el software, puede ser dividido en dos grupos bien
diferenciados:
?
?
Software básico
Software de aplicación
El primero de ellos hace referencia a todos aquellos programas necesarios e imprescindibles
para el funcionamiento del sistema. Este tipo de software es conocido normalmente como
sistema operativo.
Por otro lado el software de aplicación son programas de muy diversos tipos y de propósito
general, que pretenden solucionar aspectos concretos de las necesidades de los usuarios, tales
como Procesadores de Textos, Bases de Datos, Hojas de Cálculo, Programas de Diseño Gráfico,
Programas de Comunicaciones, etc.
Un sistema operativo es, por tanto, un conjunto de programas encargados de controlar y
coordinar el funcionamiento del ordenador y de todos sus componentes.
El sistema operativo se encarga de gestionar directamente los dispositivos y recursos del
ordenador de forma eficiente.
El Sistema operativo o software básico coordina y manipula el hardware de la computadora,
gestiona la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado y el ratón entre otros;
organiza los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles, discos
duros, discos compactos o cintas magnéticas, y gestiona los errores de hardware y la pérdida de
datos; así como las llamadas al microprocesador (interrupciones) realizadas por los dispositivos
de E/S.
1. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los sistemas operativos controlan diferentes procesos de la computadora. Un proceso
importante es la interpretación de los comandos que permiten al usuario comunicarse con el
ordenador. Algunos intérpretes de instrucciones están basados en texto y exigen que las
instrucciones sean tecleadas. Otros están basados en gráficos, y permiten al usuario comunicarse
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señalando y haciendo clic en un icono. Por lo general, los intérpretes basados en gráficos son
más sencillos, pero muchos usuarios expertos prefieren los intérpretes de instrucciones basados
en texto porque son más potentes.
Los sistemas operativos pueden ser de tarea única o multitarea. Los sistemas operativos de
tarea única, más primitivos, sólo pueden manejar un proceso cada vez. Por ejemplo, cuando la
computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a
nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.
Todos los sistemas operativos modernos son multitarea y pueden ejecutar varios procesos
simultáneamente. En la mayoría de los ordenadores sólo hay una CPU; un sistema operativo
multitarea crea la ilusión de que varios procesos se ejecutan simultáneamente. El mecanismo
que se emplea más a menudo para lograr esta ilusión es la multitarea por segmentación de
tiempos, en la que cada proceso se ejecuta individualmente durante un periodo de tiempo
determinado. Si el proceso no finaliza en el tiempo asignado, se suspende y se ejecuta otro
proceso. Este intercambio de procesos se denomina conmutación de contexto. El sistema
operativo se encarga de controlar el estado de los procesos suspendidos. También cuenta con un
mecanismo llamado planificador que determina el siguiente proceso que debe ejecutarse. El
planificador ejecuta los procesos basándose en su prioridad para minimizar el retraso percibido
por el usuario. Los procesos parecen efectuarse simultáneamente por la alta velocidad del
cambio de contexto.
Los sistemas operativos pueden emplear memoria virtual para ejecutar procesos que exigen más
memoria principal de la realmente disponible. Con esta técnica se emplea espacio en el disco
duro para simular la memoria adicional necesaria. Sin embargo, el acceso al disco duro requiere
más tiempo que el acceso a la memoria principal, por lo que el funcio namiento del ordenador
puede ralentizarse.
Las características dominantes de los Sistemas Operativos actuales pasan necesariamente por la
MULTITAREA: posibilidad de que un usuario pueda estar realizando simultáneamente varias
tareas como imprimir un texto, copiar un fichero y reproducir música, todo a la vez;
MULTIUSUARIO: más de un usuario puede acceder al sistema al mismo tiempo (limitado por
el número de terminales); INTERACTIVO: cualquier usuario puede comunicarse directamente
con el sistema y recibir respuesta inmediata a su solicitud; SILENCIOSO: únicamente
visualiza información en el caso de producirse un error; y una cualidad sólo de sistemas
expertos el MULTIPROCESO: gestionar el proceso de datos utilizando más de una CPU
simultáneas.
El sistema operativo debe ser tolerante a fallos, es decir, ante una interrupción grave de un
proceso el sistema debe ser capaz de mantener funcionando al programa de control y concluir la
tarea que provocó el fallo al sistema.
Las características de diseño de un sistema operativo deben hacer al sistema Poderoso, Fiable y
abierto , cualidades que obligan a una estructura dividida en niveles o capas, cada una de las
cuales tienen sus propias funciones.
Componentes principales del sistema:
KERNEL
SHELL
UTILIDADES
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Utilidades de usuario
SHELL
KERNEL
Aplicaciones
ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO
KERNEL
Es el corazón o núcleo del sistema. Esta porción del sistema operativo es la que trabaja de forma
más cerrada e independiente del usuario. Se encarga de realizar las funciones de más bajo nivel
con respecto al hardware del equipo, permitiendo la no-dependencia del hardware del resto de
las partes del sistema operativo.
Gestiona los recursos físicos, así como las aplicaciones de los usuarios. Sirve de interfaz entre
los servicios de usuario del S.O. y el propio hardware.
Reside permanentemente en memoria.
Maneja los procesos asignando recursos, planificando la multitarea y manejando solicitudes de
servicio del hardware.
Maneja unidades supervisando la transmisión de datos entre los periféricos y las aplicaciones.
El kernel contiene un manejador para las unidades físicas de cada ordenador. Estos manejadores
son propios de cada máquina y de cada dispositivo periférico.
SHELL
El shell es realmente la única parte del sistema que ve el usuario. Actúa como intérprete
permitiendo la comunicación con el sistema.
Cuando un usuario introduce un comando, el shell, que es un programa que está en constante
ejecución, lo analiza y llama a ejecución al programa que realiza la función especificada por el
comando.
El shell es configurable, es decir, cada usuario puede tener su propio programa shell o
“entorno”.
Las actividades que normalmente realiza el shell pueden ser:
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?
?
?
?
?
Editar programas
Inicializar soportes
Comparar, copiar, mostrar e imprimir archivos
Traducir e interpretar instrucciones
Gestionar gráficos
Depurar y encadenar grupos de comandos
Además de las características ya apuntadas hasta este momento cabe destacar otras
características no menos importantes:
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Eficacia: es la primera característica que debe cumplir un Sistema Operativo; esto supone una
ejecución de sus funciones de forma rápida y utilizando pocos recursos del ordenador.
Fiabilidad: el sistema operativo debe ser robusto o como ya he dicho con anterioridad, debe ser
tolerante a fallos.
Fácil mantenimiento: debe estar escrito en un lenguaje de programación fácil de mantener y
modificar. Esto le da una buena portabilidad.
Portabilidad: un sistema operativo es portable cuando se puede transportar de un ordenador a
otro físicamente distinto. Es una característica muy apreciada y que da origen a los deseados
sistemas abiertos.
2. SISTEMAS OPERATIVOS ACTUALES.
Puede dar la impresión de que existen sólo unos pocos sistemas operativos en el mercado
informático, pero la realidad es que disponemos de un buen número de ellos, algunos simples
adaptaciones o variaciones de otros mucho más conocidos.
Sistemas operativos más extendidos.
UNIX
Fue desarrollado por Ken Thomson en 1969 en los Laboratorios BELL. Escrito en lenguaje C es
un sistema operativo fundamentalmente de RED, multiusuario; aunque también puede trabajar
en modo monousuario.
Características del UNIX.
El UNIX es un Sistema Operativo de propósito general por lo que es aplicable a muchos y
diferentes entornos de usuario.
Soporta Multitarea, un usuario puede estar realizando simultáneamente varias tareas (llamadas
procesos). Su número puede fijarlo el administrador del sistema. Los procesos operan bajo una
estructura jerárquica.
A cada proceso se le asigna un mínimo de ejecución de programa por unidad de tiempo (tiempo
compartido).
Más de un usuario puede acceder al sistema al mismo tiempo. Cualquier usuario puede
comunicarse directamente con el sistema y recibir respuesta inmediata a su solicitud de
ejecución (sistema interactivo).
Gestiona varios tipos de archivos: ordinarios, directorios y especiales entre los que se
encuentran las pipes (tuberías) de comunicación entre procesos y los drivers de dispositivos.
El sistema de archivos UNIX consta de una estructura jerárquica de directorios, donde cada
directorio contiene los nombres de otros archivos y directorios del sistema de archivos. A los
directorios que cuelgan de otros directorios se les llama subdirectorios, pudiendo estos a su vez
contener más subdirectorios y archivos. Al directorio base del sistema de archivos se le llama
root (raíz) y está representado por el carácter “ / ”. Los nombres de los archivos pueden
identificarse perfectamente sin ambigüedad dentro del sistema de archivos, llevan asociados los
nombres de los distintos elementos del camino a seguir hasta el correspondiente archivo.
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/
Root
Unix
Etc
Cron
fsck
mkfs
passwd
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Dev
Usr
Games
Bin
Cat
more
factor
Hangman
maze
mastermind
ttt
bannerv7
Userfile
Tmp
Lib
Uucp
spell
help
Estructura UNIX.
Una de las ideas más acertadas del Unix es la forma de tratar los dispositivos periféricos. En vez
de ofrecer funciones especiales que manejen los dispositivos de E/S, el sistema Unix ofrece un
archivo especial (situado en el directorio /dev), que representa la interfaz entre el S.O. y el
hardware.
UNIX/Linux, sin lugar a dudas es la implantación más popular de UNIX, puesto que es de libre
distribución. A través de Internet se puede obtener el sistema operativo completo. Cuenta con
potentes servicios de comunicaciones entre ordenadores con estructura cliente/servidor.
Además, incluye un completo servidor de X-windows, y controladores para multitud de tarjetas
de vídeo.
MS-DOS
Sistema Operativo de Disco de Microsoft, se trata del sistema operativo para PC más extendido,
Microsoft Disk Operating System es un conjunto de programas con los que se puede operar
controlar y manejar el ordenador.
La estructura del DOS se compone de varias rutinas que lo configuran. Contiene archivos de
órdenes y archivos de sistema. El interprete de órdenes, llamado COMMAND.COM, es el
responsable de las rutinas internas y externas del sistema operativo.
Este sistema tiene grandes limitaciones: monousuario, monotarea, pobre gestión de memoria ,
limitada la capacidad máxima de los discos duros a 2GB. Lo que le ha hecho tan popular es la
gran difusión que tiene, por su compatibilidad, portabilidad y facilidad de manejo.
Algunos comandos del DOS son los siguientes:
C:\> hasta aquí queda representado el directorio raíz y prompt del sistema; desde el cuelgan
todos los directorios, subdirectorios y programas que forman el sist. Op.
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Otras órdenes del DOS son;
Dir lista el contenido del directorio actual.
Chkdsk
verifica la superficie de un disco.
mem informa sobre la memoria del sistema.
vol muestra la etiqueta de volumen
label
crea o modifica la etiqueta de volumen.
format
da formato a un disco.
diskcopy
copia el contenido de disquetes.
backup
realiza copias de seguridad.
restore
restaura copias de seguridad.
etc…
El DOS tiene estructura jerárquica con disposición de los directorios y subdirectorios en forma
de árbol invertido (igual que UNIX). La estructura parte del directorio raíz.
Raíz
Trabajo
WP
Lotus
Ocio
Drafix
Juegos
MACOS 7.5
Sistema operativo de Macintosh.
Además de los sistemas vistos hasta ahora resulta obligado citar el sistema operativo del
Macintosh, considerado el pionero en la implantación de una interfaz gráfica.
El software de sistema Mac OS 7.x en sus distintas versiones presenta bastantes facilidades de
comunicaciones para trabajo en redes y en grupo, sobre archivos compartidos, etc.
El intérprete de comandos lo forma el popular Finder, que se basa totalmente en la metáfora del
escritorio y que, comparado con el resto de sistemas operativos es el más cómodo y sencillo de
utilizar. Además impone esta interfaz a todas las aplicaciones que se ejecutan en este ordenador,
con lo que, gracias a la uniformidad es fácil su aprendizaje.
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WINDOWS’98
Es la última versión aparecida del popular sistema con interfaz gráfica de Microsoft. La historia
empezó con el entorno gráfico para MS-DOS conocido como Windows que en un principio se
trataba de un sistema evolucionado que complementaba al DOS, hasta convertirse en todo un
sistema operativo completo y autónomo.
Las primeras versiones de Windows utilizaban aplicaciones de 16 bits, mientras que
Windows’95 ya permitía utilizar aplicaciones de 32 bits, que aprovechaban al máximo las
capacidades de los sistemas con procesadores 486 y Pentium de 1ª generación, y gestionaba la
memoria de manera más eficiente.
Windows’98 es más que una nueva versión de Windows, es una tecnología innovadora sobre los
entornos gráficos de trabajo. Ofrece mayor estabilidad que su antecesor (Windows’95) ya que
está basado en el kernel de Windows NT, que es el buque insignia de los sistemas de Microsoft.
Permite compatibilidad con el software de versiones anteriores de Windows, además de la
mayoría de las aplicaciones DOS, incluso en algunos casos mejorando el rendimiento.
La instalación de cualquiera de las versiones de Windows ha sido siempre una tarea
relativamente fácil, ya que en la instalación y configuración del sistema está guiada por un
“Asistente”, es decir, un programa-guía interactivo.
En esta versión del programa se renueva el diseño de interfaz de usuario, adoptando ahora una
visión orientada a Internet..
El nuevo interfaz es más intuitivo, es fácilmente ampliable y configurable y resulta más
atractivo al usuario. El escritorio está basado en iconos que representan archivos o aplicaciones.
Windows 98 utiliza la tecnología Plug & Play, que permite la instalación de nuevos dispositivos
de forma sencilla.
CARACTERISTICAS
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INTERFAZ MÁS SENCILLO
ARQUITECTURA PLUG & PLAY
FUNCIONAMIENTO COMO SISTEMA OPERATIVO
COMPATIBILIDAD CON MS-DOS Y WINDOWS DE 16 BITS
FAT 32
MULTITAREA REAL DE 32 BITS
SOPORTE MULTIMEDIA
INTEGRACIÓN CON INTERNET
SOPORTE PARA REDES Y COMUNICACIONES
ACTUALIZACIÓN EN LÍNEA
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ENTORNO GRÁFICO DE WINDOWS
ESCRITORIO
El escritorio es el entorno de trabajo del usuario. En él se pueden colocar los objetos que se
utilizan con más frecuencia, es decir, se puede personalizar. Desde el icono MI PC se puede
acceder a todo el sistema.
BARRA DE TAREAS;
En la barra de tareas quedan representados todos los programas y/o aplicaciones
que se están ejecutando en cada momento.
3. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO
Desde el punto de vista del software, un sistema informático se puede estructurar en una serie de
niveles o módulos que conforman su arquitectura interna, de modo que tienden a simplificar el
trabajo tanto del usuario como del programador.
ARQUITECTURAS.
Estructura del Sistema en Windows NT.
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ARQUITECTURA DE WINDOWS NT
Proceso
Logon
Cliente
Win32
Cliente
OS/2
Cliente
POSIX
Susbsistema
protegido
(servidor)
Subsistema
Seguridad
Subsistema
OS/2
Subsistema
Win32
Subsistema
POSIX
MODO USUARIO
MODO KERNEL
Controlador
Objetos
Monitor de
Seguridad
Control de Control I/O
Control de
Control
llamadas a rutina memoria
Procesos
Sist. Ficheros
Local
Virtual
Control caché
Kernel
(Pequeño cuerpo de código optimizado
que implementa control de tareas e intercambio
de contexto. Sincronización multiprocesador.
Manejo de interrupciones y excepciones)
Rutinas HAL
Drivers disp.
Drivers red
Provee independencia de Plataforma y permite
innovaciones Hardware.
Provee modelo uniforme para Drivers de dispositivos.
Aisla Windows NT de características Hardware
específicas.
Capa de abstracción hardware
Computer Hardware
Controlador DMA
Controlador de Interrupciones
Local Procedure Manager ( control de llamadas a rutina local). Mecanismo de comunicaciones básicas cliente/servidor.
Provee soporte rápido para RPC (llamada a procedimiento remoto) local.
La arquitectura de Windows NT lo configura como un Sistema Operativo Poderoso, Fiable y
Abierto. Windows NT es un Sistema Operativo basado en Objetos. Son fundamentales en su
estructura, todos los recursos del sistema se representan como objetos. El gestor de objetos es el
punto central de la gestión de recursos.
En la anterior estructura de niveles se pueden observar las dos partes principales:
a) El núcleo del sistema o caparazón.
Es el nivel más interno del sistema. Está en relación directa con la parte física o hardware.
b) El Shell o programa de control.
El Shell envuelve al núcleo y permite la comunicación con el exterior. El Shell interpreta las
órdenes que el usuario introduce.
c) Por último queda por destacar los Programas de Aplicaciones.
Son los encargados de realizar las tareas concretas que interesan al usuario final. Dentro de
los programas de aplicación están los de contabilidad, gestión, nóminas, facturación,
edición, simulación, etc.
Conceptualmente un sistema operativo se divide en programa de control y programa de
servicios. A su vez cada uno de ellos está formado por programas menores que tienen
encomendadas funciones muy específicas.
Dentro de las tareas que debe gestionar el programa de control están:
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Control de canales.
Control de periféricos de E/S.
Control de transmisión.
Tratamiento de grupos o bloques.
Apertura y cierre de ficheros.
Acceso a ficheros.
Manejo de la memoria virtual.
Procesos a periféricos.
El programa de servicios por su parte está encargado de:
? Gestionar traductores, intérpretes, compiladores y ensambladores.
? Manipular datos.
? Carga del sistema.
? Instalación de programas.
4. VERSIONES DE UN SISTEMA OPERATIVO.
A lo largo de la vida de un sistema operativo este debe actualizarse y cada día proporcionar
nuevas y mejores prestaciones. Cuando el fabricante del sistema operativo actualiza y lo pone a
disposición de los usuarios, estamos ante la aparición de "una nueva versión".
Es prácticamente unánime el denominar al sistema operativo con su nombre más el número de
versión: MS-DOS 6.0, UNIX V4, WINDOWS 3.11, etc.
Veamos un ejemplo:
El sistema operativo MS-DOS nació en 1981, con el primer ordenador compatible IBM PC.
Hasta la fecha se han sucedido varias versiones del DOS en las que se mantenían las
características anteriores añadiendo nuevas mejoras.
Estas versiones se distinguen entre sí mediante un número de versión. La primera versión del
DOS fue la 1.0 y actualmente se comercializa la versión 6.22.
Los números de las versiones de un programa se interpretan de la siguiente forma:
- Un cambio en el número anterior al punto (pasar de la versión 4.0 a la versión 5.0) expresa que
la nueva versión ha añadido muchas novedades frente a la anterior.
- Un cambio en un número detrás del punto (pasar de la versión 3.20 a la versión 3.30) indica
pequeñas modificaciones.
Todas las versiones del DOS han respetado siempre entre sí la compatibilidad. Es decir las
órdenes y programas que funcionan en una determinada versión trabajarán sin problemas en las
siguientes versiones. La compatibilidad es una característica fundamental en el DOS pero es un
arma de doble filo.
En el lado positivo: las órdenes son iguales y se utilizarán igual que en las versiones anteriores.
En la parte negativa: al tener que mantener la compatibilidad, el DOS nunca puede sufrir
mejoras profundas que afecten a su estructura general para que las nuevas versiones del DOS
sigan funcionando en los viejos ordenadores 8088/8086, no se pueden utilizar las nuevas
características de los microprocesadores 386, 486 y Pentium.
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5. INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA OPERATIVO
5.1. PROCESO DE INSTALACIÓN
La instalación de un programa -un S.O. en este caso- consiste en hacer operativo un conjunto
de archivos, almacenados en los disquetes, dentro de un ordenador.
Cualquier proceso de instalación requiere seguir una secuencia dictada por el fabricante del
software, pero que en la mayor parte de los casos se puede ajustar al modelo siguiente:
1º. Requerimientos del sistema
En esta sección se describe el equipo, el software, la memoria y el espacio en disco necesario
para utilizar un determinado programa en un PC autónomo.
Hardware
En el apartado hardware se aclaran las necesidades del equipo:
? Si es compatible o no
? Tarjeta gráfica
? Si dispone de dispositivo señalador
? Unidades de discos
? Espacio necesario en disco duro
Software
Si se trata de un programa de aplicación, se especificará en este apartado el sistema operativo
necesario instalado en el PC.
2°. Instalación
Una vez comprobado y superados los requisitos mínimos, se procede a la instalación.
El programa de instalación transfiere los archivos necesarios desde los discos o el CD-ROM al
disco duro. Habitualmente el usuario puede elegir varios modos de instalación.
El programa Autorun permite seleccionar entre las distintas opciones:
- Predeterminada (rápida): Es la forma más sencilla. El ordenador tomará todas las decisiones
por el usuario.
- Personalizada: Destinada a aquellos usuarios más experimentados y que conocen con
detenimiento las características de todos los elementos de su sistema. Permite un mayor control
sobre la instalación.
Comprobación:
El programa de instalación comprueba los requerimientos del sistema y verifica si puede
continuar con la instalación.
Copia de ficheros:
Comenzará a copiar los ficheros en el disco duro. Al cabo de un tiempo, el proceso se puede
detener con un mensaje pidiendo al usuario que introduzca la clave de identificación del
producto y que se pulse alguna tecla. Una vez hecho esto, el programa seguirá copiando todos
los archivos que necesita para continuar con la instalación.
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Identificación:
En esta fase de la instalación el sistema pide al usuario que se identifique; por ejemplo
introduciendo su nombre y el nombre de su empresa. Esta información se suele emplear más
adelante, por lo que normalmente no es posible omitirla.
Elección de dispositivos:
Una vez copiados todos los archivos en el disco duro el programa permitirá al usuario instalar
diversos dispositivos; como impresoras, tarjeta gráfica, tipo de ratón, soporte multimedia, etc.
Instalación de aplicaciones:
Por ejemplo en un entorno gráfico (como Windows 98) se debe reconocer la versión instalada
del sistema. Normalmente al instalar una nueva aplicación se piden requerimientos mínimos que
debe cumplir el sistema operativo. Cada vez que se incorpora una nueva aplicación al PC el
S.O. actualiza los ficheros de sistema añadiendo nuevas órdenes al path de arranque.
Windows ofrece un método rápido para instalar nuevos programas permitiendo una
configuración del sistema casi automática. Nos permite configurar el entorno, afectando a los
ficheros de control y al modo de trabajo.
Inicio => configuración => panel de control => agregar o quitar
programas.
Windows también puede ayudarnos a instalar nuevos elementos hardware, como puede ser una
tarjeta de sonido o un módem, usando el asistente “instalar nuevo hardware” del panel de
control.
En el caso del MS-DOS, por ejemplo, el sistema debe reconocer si ya existe una versión
anterior y de que tipo es.
En el proceso de instalación aparecen varios elementos que se interpretan de la forma
siguiente:
- DOS Tipo: Indica el tipo de DOS que se ha detectado en el ordenador, MS-DOS, que es el
DOS de Microsoft, IBM-DOS, que es el DOS de IBM, o DR-DOS, que es el DOS de Novell.
- DOS Ruta: Indica la posición en el disco donde se ha detectado la presencia de una versión
antigua del DOS.
- DOS Shell: Este elemento sirve para que el usuario decida si quiere que el Shell del DOS se
ejecute automática cada vez que se encienda el ordenador.
- Pantalla: Este elemento indica el tipo de sistema de vídeo instalado en el ordenador.
Al final del proceso de instalación se crean automáticamente en el directorio raíz del
disco duro los fichero AUTOEXEC.BAT y CONFIG.SYS para el caso del MS-DOS.
En el caso de Windows, el asistente de instalación detecta si existe alguna versión anterior.
Dependiendo de la versión que pretendemos instalar, el asistente continua con dicha instalación
o por el contrario se aborta, dándonos un mensaje de error aclarando que fue lo que lo produjo.
Los ficheros de sistema de windows’98 son el SISTEM.INI y WIN.INI
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CONFIGURACIÓN DE LA MEMORIA
A la hora de cargar un sistema operativo debemos conocer los distintos modos de memoria.
Solo de esta forma podremos optimizar el rendimiento del ordenador. Esta tarea la podemos
automatizar con un gestor de memoria.
Memoria convencional. Memoria base.
Se conoce como memoria convencional la memoria RAM situada entre las direcciones
00000h y 9FFFF h., es decir, los 640k primeros del mapa de memoria.
El sistema operativ o MS-DOS, en sus diferentes versiones, sólo es capaz de “ver” y gestionar
hasta 1MB, límite que impone el microprocesador 8088.
Dentro de esta área, se alojan, en primer lugar los vectores de interrupción empleados por el
BIOS y el sistema operativo. Estos vectores contienen las direcciones de inicio de diferentes
rutinas y tratamientos. Físicamente esto se encuentra en el primer K de memoria, sin ellos, es
decir, si fallaran los chips del banco 0, el sistema ni tan siquiera arrancaría.
Memoria superior. Memoria reservada.
En términos generales se trata del espacio comprendido entre los 640K y el MB máximo que
puede gestionar el micro 8088, es decir, desde la posición A0000h. hasta la FFFFFh. Son
384K de memoria reservada para programas del sistema y rutinas de inicialización. BIOS y
vídeo.
Memoria extendida (XMS).
La memoria convencional y reservada está condicionada por las características propias del
procesador 8088, que sólo puede gobernar hasta 1 MB de memoria en total.
De la misma manera, la memoria extendida tiene su origen en los procesadores que se
emplean en la construcción de las máquinas AT: el 80286 y el 80386. La memoria extendida
es la que se sitúa por encima del primer mega.
Memoria expandida
Se trata de una memoria RAM totalmente independiente, que según las especificaciones EMS
v4.0 puede llegar hasta los 32MB. La memoria expandida se encuentra localizada dentro de la
memoria superior.
Esta memoria puede emplearse para contener datos y programas. Mediante un software o
hardware adecuado, se consigue que la información de esta memoria expandida pueda ser
trasladada a áreas de la memoria convencional, cuando sea necesario, con un marco de página
de 16K.
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16MB ó 4GB
MEMORIA
EXTENDIDA
32MB
1024K
ÁREA DE ROM
(BIOS, BASIC, ETC.)
960K
MEMORIA
192K DE RAM
PARA INTERCAMBIO
(12 pág. De 16 K)
768K
EXPANDIDA
ÁREA DE VIDEO - RAM
(2048 páginas de
640K
MEMORIA
BASE
16K máximo)
384K de RAM
PARA INTERCAMBIO
(24 pág. De 16K)
SOLO CON HARDWARE
ESPECIAL
256K
0K
256K de MEMORIA
RAM
CONVENCIONAL
Memoria alta (HMA).
La memoria alta se encuentra en el intervalo de 1024K y 1088K. Es especialmente útil para
cargar en ella el núcleo del sistema operativo.
GESTOR DE MEMORIA.
El objetivo de un gestor de memoria es optimizar la memoria del ordenador. En el MS-DOS la
gestión se puede hacer de forma manual o mediante el gestor MEMMAKER.
MEMMAKER es una herramienta diseñada para configurar automáticamente la memoria de
ordenadores 386 o superiores. Se trata de un optimizador totalmente automático y apenas
necesita de la intervención del usuario. Tanto si se hace de forma automática como manual
tendremos que tener en cuenta ciertos aspectos y acciones:
1) Analizar las ordenes del CONFIG.SYS que permanecen residentes en memoria (FILES,
BUFFERS, LASTDRIVE) ajustando sus valores.
2) Añadir al CONFIG.SYS una orden DEVICE para cargar el controlador HIMEM.SYS, que
crea memoria alta. Coordina el uso de la memoria extendida del PC, incluyendo el área de
memoria alta.
Ejemplo: device=c:\dos\himem.sys
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3) Añadir la orden DOS=HIGH para cargar el núcleo del dos en memoria alta.
4) Añadir en el CONFIG.SYS la orden DEVICE que carga el controlador EMM386.EXE, que
crea los bloques de memoria superior y la orden DOS=UMB.
Proporciona acceso al área de memoria superior y utiliza la memoria extendida para simular la
memoria expandida. Este controlador de dispositivos deberá ser cargado por un comando
<DEVICE> en el archivo CONFIG.SYS y se podrá utilizar únicamente en PCs que tengan un
procesador 386 o superior.
EMM386.EXE usa memoria extendida para simular memoria expandida en programas que
pueden utilizar memoria expandida. Dicho controlador también permite que se carguen
programas y controladores de dispositivos en bloques de memoria superior (UMB).
Ejemplos: device=emm386.exe
device=c:\dos\emm386.exe 4096
5) Realizar un chequeo de las zonas libres de memoria superior e introducir en EMM386 los
parámetros adecuados para conseguir la mayor cantidad posible de memoria superior.
6) Examinar los controladores de dispositivos cargados en CONFIG.SYS con las ordenes
DEVICE o DEVICEHIG e intentar cargarlos en memoria superior.
Si DEVICE es el comando empleado para cargar en memoria el controlador de dispositivos
especificado, DEVICEHIG lo hace en el área de memoria superior. Al cargar un controlador de
dispositivos en el área de memoria superior, queda libre más memoria convencional para otros
programas.
7) Examinar los programas residentes que existen en el fichero AUTOEXEC.BAT (estén o no
cargados con la orden LOADHIG) e intentar cargarlos en memoria superior.
Con todas estas operaciones conseguiremos la mayor cantidad de memoria convencional libre.
CONFIGURACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA
Uno de los aspectos más importantes que tiene un sistema operativo es su flexibilidad o
adaptación a las exigencias de los usuarios.
Por ello todos los sistemas disponen de un conjunto de ordenes para la personalización y
optimización del sistema.
El DOS dispone de los ficheros encaminados a este fin dependiendo de la labor que realizan, así
tenemos:
AUTOEXEC.BAT encaminado a personalizar del sistema.
CONFIG.SYS su función es configurar el sistema.
AUTOEXEC.BAT es un fichero especial dentro de todos los ficheros por lotes del MS-DOS. Se
ejecuta cada vez que se enciende o reinicializa el ordenador. Debido a ello se puede utilizar para
ejecutar aquellas ordenes que se desean cargar siempre que se empieza a trabajar.
Ejemplo de esas ordenes pueden ser: MODE, DATE, TIME, PATH, ECHO OFF, PROMPT,
KEYB.
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1) Orden MODE: mediante la orden MODE (modo) podemos definir las características del
teclado, así como de otros dispositivos del sistema.
ejemplos:
mode con rate=32 delay=1 " velocidad de repetición de la tecla y velocidad de
comienzo de la repetición ".
mode con codepage prepare = ((850) c:\DOS\EGA.CPI)
mode con codepage select = 850
2) DATE y TIME: los comandos DATE y TIME presentan las instrucciones para que se
introduzcan la fecha y la hora correctas.
3) Orden PATH: indica los directorios en los que el dos deberá buscar el archivo de programar
que se desea ejecutar.
ejemplo:
path c:\; c:\dos; c:\windows
4) DISPLAY.SYS: permite la presentación de juegos de caracteres internacionales en monitores
EGA, VGA y LCD. Este controlador de dispositivo deberá ser cargado en el CONFIG.SYS.
ejemplo: device=c:\dos\display.sys con(ega, 437, 2)
5) SMARTDRV.EXE: carga el controlador de dispositivo para ejecutar doble búffer. El proceso
de doble búffer proporciona compatibilidad para controladores de disco duro que no pueden
funcionar con la memoria que proporciona EMM386.EXE o con Windows cuando se está
ejecutando en el modo 386 mejorado.
SMARTDrive también puede ejecutar caché de disco, que puede mejorar la velocidad del PC.
Este controlador deberá cargarse desde el archivo AUTOEXEC.BAT.
ejemplos: device=c:\dos\smartdrv.exe /double_buffer (en CONFIG.SYS)
c:\dos\smartdrv
(en AUTOEXEC.BAT)
Controladores habituales:
HIMEM.SYS es un administrador de área de memoria extendida: se trata de un pequeño
programa que coordina el uso de la memoria extendida del PC, incluyendo el área de memoria
alta (HMA) a fin de que no sea posible de que dos aplicaciones o dos controladores de
dispositivos utilicen la misma memoria simultáneamente.
DRVSPACE.BIN
es la parte de MS-DOS que proporciona acceso a las unidades de disco
comprimidas de DriveSpace.
COUNTRY
permite a MS-DOS utilizar convenciones de país específicas para mostrar horas,
fechas y monedas.
El comando COUNTRY configura MS-DOS de manera que reconozca el juego de caracteres y
observe las convenciones de puntuación cuando se utilice alguno de los idio mas aceptados.
ejemplo:
country=034,850
Miguel Ángel Asensio Hernández
Sistemas operativos
tema 36.
página 17
SECUENCIA DE ARRANQUE DE UN ORDENADOR
LA CMOS.
El BIOS.
Por las características intrínsecas de la memoria ROM/PROM/EPROM, su empleo se hace
imprescindible en aquellos sistemas en los que se necesite manejar repetidamente un mismo
programa, junto con unos mismos datos, sin posibilidad de alteraciones o modificaciones.
Cuando se enciende un ordenador, se observa que desde el primer momento de puesta en
marcha, éste, realiza siempre y de forma automática una serie de tareas fundamentales que le
dan “vida”.
Estas tareas las lleva a cabo un programa que se encuentra residente en la BIOS del sistema,
dicho programa está grabado en un tipo de memoria no volátil: la ROM.
En los PC/AT, dicha memoria recibe el nombre de BIOS (Basic Input Output System) y el
programa o programas que contiene comienzan a funcionar justo en el momento en que el
generador de reloj recibe, procedente de la fuente, la señal “Power Good” o tensión de
alimentación. En cualquier caso, se producirá una señal de “reset” que origina el comienzo de
ejecución por parte de la CPU, de dichos programas. El proceso sería el mismo si, una vez
funcionando el ordenador, se pulsara el botón de “reset” del panel frontal.
Aunque existen diferentes modelos de ROM-BIOS, según el fabricante, los
programas contenidos en ellas realizan, básicamente, las siguientes tareas primarias
durante la secuencia de encendido:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
Autotest de funcionamiento de la propia ROM_BIOS.
Inicialización del controlador DMA.
Inicialización del controlador de interrupciones (IRQ).
Inicialización de los temporizadores.
Lectura de los conmutadores (switches) de configuración del sistema.
Inicialización del controlador de vídeo.
Presentación del cursor y mensajes de Copyright.
Test de lectura/escritura de la RAM de la placa base.
Inicialización y test de teclado.
Chequeo de los slots de expansión.
Test de paridad de la memoria RAM.
Envío del pulso de inicialización al controlador de disco.
Pitido del altavoz.
Carga en RAM de los ficheros de arranque del sistema operativo.
Si todo ha ido bien, el sistema leerá el fichero CONFIG.SYS, carga los archivos
residentes del sistema que se hayan indicado en éste; comienza la ejecución del
fichero AUTOEXEC.BAT del sistema operativo y a continuación aparece el
indicativo A:> o C:> quedando listo para el usuario. En caso de error, presenta una
información numérica, indicando el elemento que falló.
Miguel Ángel Asensio Hernández