Capítulo 1 Fundamentos de Sistemas Operativos

Capítulo 1
Fundamentos de Sistemas Operativos
1.1 – Conceptos Básicos sobre Sistemas
Operativos
1.2 – Microsoft Windows
1.3 – UNIX y Linux en el escritorio
1.4 – Descripción general de los Sistemas
Operativos de red
Conceptos Básicos sobre Sistemas Operativos
Descripción General de los Sistemas Operativos de PC
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Las microcomputadoras de
escritorio se popularizaron a
principios de los '80.
Los usuarios de estas
primeras PCs de escritorio
ponían a sus sistemas a
trabajar en una variedad de
tareas, como ser el
procesamiento de texto, la
contabilidad casera y los
juegos de computadora.
La productividad en el lugar
de trabajo era limitada por
su incapacidad de compartir
información fácilmente con
otros sistemas.
Las PCs y las redes informáticas
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•
•
A medida que la informática de escritorio maduraba en el lugar
de trabajo, las compañías instalaban redes de área local (LANs)
para conectar las PCs de escritorio de modo tal que las PCs
pudieran compartir datos y periféricos, como impresoras.
Un sistema operativo de red (NOSs) requieren más potencia
informática que sus contrapartes de escritorio.
Una nueva raza de PCs potentes se vio obligada a entrar en
servicio como servidores de red.
Estas computadoras corrían NOSs y se convirtieron en el punto
focal de la LAN basada en PCs.
Las PCs y las redes informáticas
• La navegación por la web, el
correo electrónico (e-mail), y
otras aplicaciones
relacionadas con Internet son
ahora el centro de la
informática en el hogar.
• Para proporcionar estas
tecnologías de Internet,
compañías tales como
Microsoft han reconstruido
sus sistemas operativos de
escritorio.
• El OS de escritorio incluye
ahora muchas de las
funcionalidades y servicios
que antes se reservaban a
los NOSs.
El kernel
• Kernel es el término más
común para el núcleo del
sistema operativo.
• El kernel es una porción
relativamente pequeña de
código que se carga en la
memoria cuando la
computadora arranca.
• Este código informático
contiene instrucciones que
permiten al kernel
administrar dispositivos de
hardware, tales como
unidades de disco.
La interfaz del usuario
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•
La interfaz del usuario (UI) es la
parte más visible del sistema
operativo de una computadora.
La UI es como un intérprete,
traduciendo las teclas que
presiona el usuario, los clics del
mouse, u otras entradas para
los programas apropiados.
Una GUI permite al usuario
manipular el software utilizando
objetos visuales tales como
ventanas, menúes
desplegables, punteros e
íconos.
El sistema de archivos
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•
En un sistema de archivos
jerárquico, los archivos se
colocan en contenedores
lógicos que se disponen en una
estructura de árbol invertido.
El sistema de archivos
comienza en la raíz del árbol.
UNIX y Linux llaman a un
contenedor que reside en el
nivel superior de un árbol,
"directorio".
Los OSs Windows y Macintosh
utilizan los términos "carpeta" y
"subcarpeta" para describir a los
directorios y subdirectorios.
El sistema de archivos
• Un tipo común de sistema de archivos se denomina
Tabla de Adjudicación de Archivos (FAT).
• Los sistemas de archivos FAT son mantenidos en el
disco por el sistema operativo.
• La tabla contiene un mapa de archivos y dónde se
almacenan en el disco.
• La FAT hace referencia a clusters de disco, que son
la unidad básica de almacenamiento lógico en el
disco.
• Un archivo determinado puede almacenarse en
varios clusters, pero un cluster puede contener
datos de sólo un archivo.
• El OS utiliza la FAT para hallar todos los clusters de
disco donde un archivo está almacenado.
El sistema de archivos
• Existen tres tipos de sistemas de archivos FAT:
– El sistema de archivos FAT original
– FAT16
– FAT32
• FAT16 y FAT32 son versiones avanzadas y
mejoradas del sistema de archivos FAT original.
Sistemas operativos de escritorio comunes
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Microsoft Disk Operating System
(MS-DOS) es un OS obsoleto que
todavía se utiliza para soportar
aplicaciones de negocios
heredadas.
Microsoft Windows incluye
Windows 95, 98, ME, NT, 2000 y
XP.
Apple Macintosh OS (Mac OS)
incluye OS 8, OS 9 y OS X (OS
10).
Linux incluye distribuciones de
varias compañías y grupos, como
por ejemplo Red Hat, Caldera,
Santa Cruz Operation (SCO),
SuSE, Slackware, Debian y otros.
UNIX incluye HP-UX, Sun Solaris,
Berkeley System Distribution
(BSD), y otros.
Microsoft Windows
MS-DOS
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•
Microsoft lanzó su primer
producto Windows, Windows 1.0,
en 1985.
La versión de Microsoft del DOS
(MS-DOS) se diseñó sobre un
OS llamado 86-DOS o Quick and
Dirty Operating System (QDOS).
Seattle Computer Products wrote
QDOS to run on the Intel 8086
processor.
Seattle Computer Products
escribió QDOS para que se
ejecute en el procesador Intel
8086.
Microsoft compró los derechos de
QDOS y lanzó MS-DOS en 1981.
MS-DOS
• Existen varias razones para usar MS-DOS:
– MS-DOS es un sistema operativo simple, de baja
sobrecarga
– MS-DOS no es caro
– MS-DOS es estable y confiable
– MS-DOS es fácil de aprender y utilizar
– Se dispone de muchos programas para MS-DOS
Microsoft Windows 3.1
• No fue hasta que Windows 3.0
se lanzó en 1990 que Microsoft
estableció su interfaz del usuario
como fuerza importante en la
industria.
• En 1992, Microsoft lanzó una
actualización a 3.0 denominada
Windows 3.1.
• Muy poco después, Microsoft
puso en circulación una
actualización gratuita a Windows
3.1, denominada Windows 3.11.
• Esta familia de productos se
conoce colectivamente como
Windows 3.x.
Microsoft Windows 3.1
• Windows para Grupos
de Trabajo fue
diseñado para permitir
a los usuarios compartir
archivos con otras PCs
de escritorio de su
grupo de trabajo.
• La pantalla de
configuración de la red
se utiliza para
configurar un sistema
Windows 3.11 para
acceso a la red.
Windows 9x
• Microsoft Windows 95 fue
diseñado para un fácil manejo
de la red, y la tradición se
continuó y mejoró en Windows
98.
• El escritorio de Windows 9x con
la barra de tareas fue una nueva
función que se agregó a la
familia de sistemas operativos
Windows 9x.
• Windows 9x soporta
aplicaciones de 32 bits, pero
también incluye código de 16
bits para que resulte compatible
con programas DOS y Windows
3.x.
Windows NT y Windows 2000
• Esto muestra
una línea de
tiempo de los
sistemas
operativos
Windows desde
NT 3.1 hasta el
lanzamiento de
Windows 2000.
Windows XP
• Windows XP fue lanzado en
2001 y representa al primer
OS armado sobre NT
directamente dirigido a
escritorios tanto para el
hogar como corporativos.
• La familia Windows XP está
formada por:
– Windows XP Home Edition
– Windows XP Professional
– Windows .NET server
GUI de Windows
• Los sistemas operativos
Windows 9x, NT, 2000, y XP
comparten todos elementos
comunes en sus GUIs.
• Al utilizar la GUI de Windows,
hacer clic con el botón derecho
sobre el ícono Mi PC, y
seleccionando Propiedades
desde el menú desplegable
verificará qué versión de
Windows está actualmente
instalada en el sistema.
• La versión del software del OS
se mostrará en la Solapa
General de la ventana
Propiedades del Sistema.
CLI de Windows
• Todos los sistemas operativos
Windows incluyen un entorno
de línea de comandos que
permite al usuario introducir
comandos MS-DOS comunes.
La Figura muestra un ejemplo
de la interfaz CLI MS-DOS.
• Para acceder a la línea de
comandos en Windows 9x,
seleccione Ejecutar desde el
menú Inicio e introduzca la
palabra command en el
recuadro de diálogo Ejecutar.
• Se muestran comandos de la
CLI del Windows y sus acciones
resultantes.
Panel de Control de Windows
• El Panel de Control de
Windows es un punto central
para efectuar cambios en la
configuración del sistema.
• Desde el Panel de Control, un
usuario puede llevar a cabo
las siguientes tareas clave:
– Instalar y quitar controladores de
hardware
– Instalar y quitar aplicaciones de
software y otros componentes
– Agregar, modificar y borrar
cuentas del usuario
– Configurar una conexión de
Internet
– Configurar configuraciones de
dispositivos periféricos
Orígenes de Unix
• Existen docenas de versiones diferentes de UNIX.
• Gran parte de la Internet corre en potentes sistemas
UNIX.
• Aunque UNIX se asocia por lo general a hardware
caro y se considera poco amigable con el usuario,
recientes desarrollos, incluyendo la creación de Linux
(que se describe en la siguiente sección), han
cambiado esa imagen.
Orígenes de Linux
•
•
•
A fines de los '90, Linux se había convertido en una alternativa
viable a UNIX en los servidores y a Windows en el escritorio.
La popularidad de Linux en las PCs de escritorio también
contribuyó al interés en el uso de las distribuciones de UNIX, tales
como FreeBSD y Sun Solaris, en el escritorio.
Las versiones de Linux pueden ejecutarse ahora en casi cualquier
procesador de 32 bits.
GUI Linux/Unix
• Tanto UNIX como Linux son
capaces de ejecutar GUIs.
• Puesto que existen tantas
versiones diferentes tanto de
UNIX como de Linux, existen
literalmente docenas de
interfaces gráficas populares
de las cuales elegir.
• Tanto UNIX como Linux se
basan en el X-Windows
System para mostrar la GUI.
• GNOME no es un window
manager. De hecho, GNOME
puede funcionar con varios
tipos diferentes de window
managers.
GUI Linux/Unix
• Aunque otros entornos de
escritorio, como el Entorno de
Escritorio K (KDE) pueden
configurarse y utilizarse con
Linux, GNOME está
obteniendo rápidamente
aceptación en la industria
como GUI UNIX y Linux
"estándar".
• Puesto que Linux soporta
docenas de window
managers, y cada window
manager puede
personalizarse, no hay una
forma única en que una
ventana aparezca o actúe.
Orígenes de UNIX
• UNIX y Linux fueron
diseñados para ser
extremadamente flexibles y
adaptables.
• UNIX y Linux soportan
docenas de interfaces de
usuario.
• Las más comunes son las
interfaces basadas en texto
llamadas shells.
• Los usuarios tipean
comandos que son
interpretados por el shell, y
este, a su vez, transmite las
instrucciones al sistema
operativo y a otros programas.
Orígenes de UNIX
• Las diversas versiones de
UNIX y Linux ofrecen una
variedad de herramientas
de configuración similares
al Panel de Control de
Windows.
• Algunas de estas
herramientas se basan en
texto, para entornos CLI.
• Algunas otras, como
linuxconf para Linux o
admintool para Solaris,
pueden usarse en la GUI.
Descripción General de los
Sistemas Operativos de Red
Sistemas operativos de red comunes
•
•
•
Las limitaciones de los primeros
OSs de escritorio y la creciente
demanda de PCs de escritorio
condujo al desarrollo de software
NOS más potente.
Los NOSs proporcionan
componentes de networking
incorporados y servicios de red,
capacidad multiusuario, y
sofisticadas tecnologías de
seguridad de archivos y de archivos
compartidos.
Los NOSs comunes en uso hoy
incluyen:
– Microsoft Windows
– Novell NetWare
– Linux
– Unix
Comparación entre los NOS Windows y Linux
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•
Windows ha sido comercializado como un sistema operativo de
escritorio amigable con el usuario con interfaz gráfica (GUI).
las raíces de Linux comenzaron con UNIX y con ello el diseño
modular hizo a Linux una opción muy popular entre los
administradores de sistemas para correr en sus servidores.
Interfaz en Modo Texto
Costo
Obtención del Sistema Operativo
Capacidad para Ejecutarse desde un CD
Software de Aplicaciones Disponible y Obtención del Software de
Aplicaciones
Vulnerabilidad a los Virus
Funciones de Seguridad
Soporte a Múltiples Usuarios
El modelo cliente-servidor
•
•
•
La mayoría de las aplicaciones de red, incluyendo las
aplicaciones relacionadas con Internet como la World Wide Web
(WWW) y el e-mail, están armados en base a una relación
cliente/servidor.
Un servidor ofrece servicios de red, como e-mail, a otros
programas llamados clientes.
Una vez habilitado, un programa servidor espera a recibir
solicitudes de los programas clientes. Si se recibe una solicitud
legítima, el servidor responde enviando la información apropiada
nuevamente al cliente.
El modelo cliente-servidor
• Cualquier computadora
puede actuar como servidor
mientras esté conectada a la
red y esté configurada con el
software apropiado.
• La mayoría de las
organizaciones colocan todos
sus servicios de red clave en
computadoras de elevado
desempeño llamadas
servidores que ejecutan
NOSs optimizados para servir
a clientes remotos.
Evaluación de los recursos y
requisitos de los clientes
• Una de las primeras cosas que deben tenerse en
cuenta al comprar o armar una nueva computadora
son los requisitos necesarios para permitir al
sistema proporcionar eficientemente el servicio.
• Determinar los recursos del cliente ayudará
también a decidir qué tipo de sistema armar o
comprar para el cliente.
Evaluación de los recursos y
requisitos de los clientes
• Una estación de trabajo
Linux, también conocida
como computadora de
escritorio, es un sistema
que comúnmente es una
computadora autónoma que
consiste en un monitor,
teclado y mouse.
• Más a menudo una
estación de trabajo se
configurará con una
conexión de red también,
pero éste no es un requisito
para una estación de
trabajo o computadora de
escritorio.
Evaluación de los recursos y
requisitos de los clientes
• Los servidores no tienen realmente
necesidad de las características
orientadas al usuario, como
grandes monitores, parlantes o
placas de sonido.
• Por otro lado, los servidores
necesitarán consistir en cosas
como discos rígidos muy
confiables y tolerantes a fallos.
• Por esta razón, los servidores
tendrán discos rígidos grandes, de
elevado desempeño, como discos
Small Computer System Interface
(SCSI) en oposición a los discos
IDE Extendido (EIDE) que se
instalarían en una estación de
trabajo.
Evaluación de los recursos y
requisitos de los clientes
• Determinar los recursos del cliente es un paso muy
importante para evaluar los requisitos necesarios, así
como identificar cualquier recurso existente.
• Éstos pueden incluir cualquier hardware existente que
pueda utilizarse, límites en el presupuesto, y tener
disponible la pericia apropiada.
• Linux proporciona un medio excelente para reutilizar
hardware existente y extender la vida de sistemas
antiguos y de otro modo inutilizables.
• Linux tiene la capacidad de ejecutarse sin una GUI que
pueda consumir todos los recursos del sistema.
• Una manera de tratar con estas restricciones es decidir
apropiadamente el hardware apropiado que se necesita
y qué necesitará el usuario para lograr el trabajo.