Sistemas Operativos - Universidad Complutense de Madrid

Sistemas Operativos
Introducción
Sistemas Operativos
Sistemas de Computación:
Hardware: constituido por la Unidad Central de procesos (CPU)
y los dispositivos de entrada y salida.
–
–
Miguel Ángel Sanz Santos
Facultad de Ciencias Geológicas
Universidad Complutense de Madrid
Sistema Operativo: intermediario entre el Hardware y el usuario
Los programas de aplicaciones: establecen la forma en que
los recursos se utilizarán para dar solución a problemas.
–
–
Usuarios: personas, máquinas, otros ordenadores, etc.
Miguel Ángel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Introducción
Un sistema operativo es un programa que actúa como intermediario entre el
usuario de un computador y el hardware de éste; su objetivo es crear un entorno
en el que el usuario pueda ejecutar programas.
Es en si un programa individual, también llamado núcleo o kernel, que se ejecuta
durante todo el tiempo que el ordenador está funcionando
Usuario
1
Sistema
Operativo
Miguel Ángel Sanz Santos
Aplicaciones
H
a
r
d
w
a
r
e
Procesador
textos
Hoja de
cálculo
Base de
datos
SIG
Usuario
2
Usuario
3
Usuario
4
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que son predominantes una serie de
características típicas del entorno para el cual han sido diseñados. En un recorrido histórico
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos, a grandes rasgos, distinguir:
Sistemas por lotes sencillos
• Los primeros sistemas operativos creados y destinados a ordenadores construidos con
válvulas, y por tanto, de grandes dimensiones.
• Son controlados desde una consola formada exclusivamente por un teclado y una
impresora.
• Una vez lanzado un programa no puede intervenirse en el proceso de cálculo.
• Existe un desfase importante en velocidad entre la parte electrónica y mecánica que
no es aprovechado, por lo cual la CPU se encuentra casi todo el tiempo inactiva.
• Los componentes:
Sistemas
operativo
Unidad de cinta
Unidad de cinta
Lectores de tarjetas
Consola
Miguel Ángel Sanz Santos
Lectores de tarjetas
Impresoras de línea
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a
grandes
rasgos,
distinguir:
sistema operativo)
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a
grandes
rasgos,
distinguir:
sistema operativo)
Sistemas
Sistemaspor
porlotes
lotesmultiprogramado
sencillos
Sistemas
Sistemasde
por
por
tiempo
lotes
lotesmultiprogramado
sencillos
compartido
• Es
Losdesarrollado
primeros sistemas
para ordenadores
operativos creados
construidos
y destinados
con válvulas
a ordenadores
de vacío. construidos con
válvulas, y por tanto, de grandes dimensiones.
• Se desarrollan nuevos componentes y estrategias, que acelerar y liberan funciones
•que
Son
controlados
desde
formadadeexclusivamente
un teclado y una
controla
la CPU.
Es el una
casoconsola
de la aparición
Discos Duros y por
del SPOOLING
impresora.
• Al igual que el tipo anterior, este es controlado desde una consola formada
•exclusivamente
Una vez lanzado
puede
intervenirse en el proceso de cálculo.
porun
unprograma
teclado yno
una
impresora.
• Los
Existe
un desfase
importante
en a
velocidad
la parte electrónica
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
través deentre
una RESERVA
de tiempoy del
procesador
y eneselaprovechado,
que el microprocesador
que dedica
a cada
proceso.
no
por lo cual decide
la CPU el
setiempo
encuentra
casi todo
el tiempo
inactiva.
Es desarrollado
desarrollado
para ordenadores
ordenadores
de grandes
dimensiones,
creados
en 1960 con
pro
•• Es
Los
primeros sistemas
para
operativos creados
construidos
y destinados
con
válvulas
a ordenadores
deson
vacío.
construidos
no son utilizados
hasta
válvulas,
y por tanto,
de1970.
grandes dimensiones.
•• Se desarrollan nuevos componentes y estrategias, que acelerar y liberan funciones
Se utilizan teclados para entrar tanto instrucciones como datos en el sistema y como
•que
Son
controlados
desde
una
consola
formada
un teclado y una
controla
CPU.
Es
caso
de
la aparición
deexclusivamente
Discos Duros y por
del SPOOLING
periférico
porladefecto
se el
usa
una
monitor
o pantalla.
impresora.
• Se
la interacción
entre el usuario
programa desde
que se una
está ejecutando
o bien
Al permite
igual que
el tipo anterior,
este esy el
controlado
consola formada
alUna
sistema
operativo.
•exclusivamente
vez lanzado
puede
intervenirse en el proceso de cálculo.
porun
unprograma
teclado yno
una
impresora.
Se ejecutan
múltiples
trabajos,
la CPU
conmuta
los diferentes
programas
activos
•• Los
un
desfase
importante
en
velocidad
laesparte
electrónica
y del
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
a
través
deentre
unaentre
RESERVA
de tiempo
procesador
deExiste
forma
frecuente.
Para
permitir
estas
operaciones
necesario
que exista
un sistema
ydeenes
el
que
el
microprocesador
decide
el
tiempo
que
dedica
a
cada
proceso.
no
aprovechado,
por
lo
cual
la
CPU
se
encuentra
casi
todo
el
tiempo
inactiva.
archivos en línea.
de cinta
• Los Unidad
componentes:
de cinta
• Los Unidad
componentes:
SPO
OLI
NG
Sistemas
operativo
LING
SPOO
Lectores de tarjetas
SPOOLING
Unidad
Discos
de cinta
SPO
OLI
NG
LING
SPOO
Impresoras
Unidad de línea
cinta
Sistemas
operativo
Lectores de tarjetas
SPOOLING
Unidad
Discos
de cinta
Impresoras
Unidad de línea
cinta
Usuario
Usuario Usuario
...
Lectores de tarjetas
Impresoras de línea
Consola
Miguel Ángel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a grandes rasgos, distinguir:
sistema operativo)
Sistemas
Sistemasde
por
por
tiempo
lotes
lotesmultiprogramado
sencillos
compartido
• Nace potenciado por la caída de los
•• Es
precios
los
ordenadores
trascon
la
Es
desarrollado
para
ordenadores
de
grandes
dimensiones,
son
creados
en 1960
pro
Losdesarrollado
primeros sistemas
para ordenadores
operativos creados
construidos
y destinados
con
válvulas
adeordenadores
de
vacío.
construidos
no sonPC-personal
utilizados
hasta
Windows
computer
comercialización de los desarrollos
válvulas,
y por tanto,
de1970.
grandesMicrosft
dimensiones.
•• Se desarrollan nuevos componentes
y estrategias,
que acelerar
yelliberan
funciones
Macintosh
electrónicos
del entransistor,
chip
Se utilizan teclados para entrarAppel
tanto
instrucciones
como
datos
sistema
y comoy
•que
Son
controlados
desde
una
consola
formada
exclusivamente
un teclado y una
controla
CPU.
Es
caso
de
la aparición
de
Discos Duros y por
del SPOOLING
periférico
porladefecto
se el
usa
una
monitor
o pantalla.
microprosador.
OS/2
impresora.
• Se
la interacción
entre Linux
el usuario
programa desde
que se una
está ejecutando
o bien
Al permite
igual que
el tipo anterior,
este
controlado
consola formada
/ Unix esy el
• Destacanen
por
maximizar
comodidad del
alUna
sistema
operativo.
•exclusivamente
vez lanzado
puede
intervenirse
el proceso
de la
cálculo.
porun
unprograma
teclado yno
una
impresora.
ETC.
usuario
y la
conprogramas
que el sistema
Se ejecutan
múltiples
trabajos,
la CPU
conmuta
losrapidez
diferentes
activos
•• Los
un
desfase
importante
en
velocidad
laes
electrónica
y del
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
a
través
deentre
unaentre
RESERVA
de tiempo
procesador
responde
aparte
sus
necesidades.
deExiste
forma
frecuente.
Para
permitir
estas
operaciones
necesario
que exista
un sistema
ydeenes
el
que
el
microprocesador
decide
el
tiempo
que
dedica
a
cada
proceso.
no
aprovechado,
por
lo
cual
la
CPU
se
encuentra
casi
todo
el
tiempo
inactiva.
archivos en línea.
SPO
OLI
NG
LING
SPOO
Unidad
Discos
de cinta
En los últimos años han alcanzado Lectores
capacidades
de
de tarjetas
Sistemasy multiusuario. En general soportan un
multitarea
SPOOLING
operativo
único microprocesador, aunque las últimas versiones
Impresoras
Unidad de línea
cinta
pueden trabajar con varios.
Usuario
z
Usuario Usuario
Usuario
...
Lectores de tarjetas
Consola
Miguel Ángel Sanz Santos
Lectores de tarjetas
Consola
Usuario
...
Usuario
Impresoras de línea
Miguel Ángel Sanz Santos
Paseo histórico
de cinta
• Los Unidad
componentes:
Usuario Usuario
Usuario
...
Usuario
Usuario
...
Usuario
Impresoras de línea
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a grandes rasgos, distinguir:
sistema operativo)
Sistemas
Sistemas
de
por
por
tiempo
lotes
lotes
multiprogramado
sencillos
compartido
Sistemas
paralelos
☺
Sistemas
constituidos
varios
• Nace potenciado
por lapor
caída de
los
microprocesadores,
en los
que
se comparten
todo
•• Es
precios
de
los
ordenadores
tras
la
Es
desarrollado
para
ordenadores
de
grandes
dimensiones,
son
creados
en
1960
pro
Losdesarrollado
primeros sistemas
para ordenadores
operativos creados
construidos
y destinados
con válvulas
a ordenadores
de vacío. construidos con
no sonPC-personal
utilizados
hasta
tipo
de periféricos
e inclusodela los
memoria
y los
Windows
computer
comercialización
desarrollos
válvulas,
y por tanto,
de1970.
grandesMicrosft
dimensiones.
•• Se desarrollan nuevos componentes
y estrategias,
que acelerar
yelliberan
funciones
buses.
La electrónicos
utilización
de
n microprocesadores
noy
Macintosh
del
chip
Se utilizan teclados para entrarAppel
tanto
instrucciones
como
datos
entransistor,
sistema
y como
•que
Son
controlados
desde
una
consola
formada
exclusivamente
un
y una
controla
CPU.
Es
caso
de
la da
aparición
de
Discos Duros
del
periférico
porladefecto
se el
usa
una
monitor
oun
pantalla.
microprosador.
incremento
linealy por
de SPOOLING
la teclado
velocidad
de
OS/2
impresora.
ya que
pierde formada
en
la
• Se
la interacción
entre Linux
el usuario
programa
queparte
se una
estáseejecutando
o bien
Al permite
igual que
el tipo anterior,
este
controlado
desde
consola
/ procesado,
Unix esy el
• Destacan
por
maximizar
comodidad del
alUna
sistema
operativo.
•exclusivamente
vez lanzado
puede
intervenirse
elmicroprocesadores
proceso
de la
cálculo.
porun
unprograma
teclado yno
una
impresora.
ETC.
comunicación
deen
los
usuario
y la
conprogramas
que el sistema
Se ejecutan
múltiples
trabajos,
la CPU
conmuta
losrapidez
diferentes
activos
•• Los
un
desfase
importante
en
velocidad
laes
electrónica
y del
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
a
través
deentre
unaentre
RESERVA
de tiempo
procesador
responde
aparte
sus
necesidades.
deExiste
forma
frecuente.
Para
permitir
estas
operaciones
necesario
que exista
un sistema
☺
Existen
dos
modalidades
según
se
comporte
el
SO
respecto
a
los
microprocesadores
ydeen
el
que
el
microprocesador
decide
el
tiempo
que
dedica
a
cada
proceso.
no
es
aprovechado,
por
lo
cual
la
CPU
se
encuentra
casi
todo
el
tiempo
inactiva.
archivos en línea.
que constituyen el ordenador:
de cinta
z En los últimos años han alcanzado capacidades de
• Los Unidad
componentes:
SPO
OLI
Lectores de tarjetas
NG
☻ multiprocesamiento simétrico,
enSistemas
el queycada
microprocesador
ejecuta
una copia
multitarea
multiusuario.
En general
soportan
un
SPOOLING
ING
del sistema operativo, Slas
comunican entre si cuando es necesario.
POOLcuales seoperativo
único microprocesador, aunque las últimas versiones
Unidad
Discos
de cinta
Impresoras
Unidad de línea
cinta
☻ multiprocesamiento asimétrico
cadatrabajar
microprocesador
tiene asignada una tarea
pueden
con varios.
Usuario
Usuario y
especifica, un microprocesador maestro controla el sistema
la comunicación
entre
Usuario
Usuario
...
Usuario
...
Lectores
de tarjetas
los diferentes
microprocesadores
Impresoras de línea
Usuario
Consola
Miguel Ángel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a
grandes
rasgos,
distinguir:
sistema operativo)
Sistemas
Sistemas
de
por
por
tiempo
lotes
lotes
multiprogramado
sencillos
compartido
Sistemas
paralelos
☺
Sistemas
constituidos
varios
Sistemas
distribuidos
• Nace potenciado
por lapor
caída de
los
9 Las operaciones
de computación
sesedistribuyen
entre
microprocesadores,
en
los
que
comparten
precios
deordenadores
los
ordenadores
trastodo
la
Es desarrollado
desarrollado
para ordenadores
ordenadores
de grandes
dimensiones,
son
creados
en 1960
pro
•• Es
Los
primeros sistemas
para
operativos
creados
construidos
y
destinados
con
válvulas
a
de
vacío.
construidos
con
distintos
procesadores,
los cuales
se encuentran
separados
no sonPC-personal
utilizados
hasta
tipo
de periféricos
e incluso
memoria
y los
Microsft
Windows
computer
comercialización
dela los
desarrollos
válvulas,
y por tanto,
de1970.
grandes
dimensiones.
unos de otros,
teniendo cada
uno de yellos
su funciones
memoria
•• Se desarrollan nuevos componentes
y estrategias,
que acelerar
buses.
La electrónicos
utilización
de
n microprocesadores
noy
Appel
Macintosh
del
chip
Se utilizan teclados para entrar
tanto
instrucciones
como
datos
entransistor,
elliberan
sistema
yrealiza
como
particular;
la
comunicación
entre
los
procesadores
se
•que
Son
controlados
desde
una
consola
formada
exclusivamente
por
un
teclado
y una
controla
la
CPU.
Es
el
caso
de
la
aparición
de
Discos
Duros
y
del
SPOOLING
periférico por defecto se usa unaOS/2
monitor
pantalla.
microprosador.
da oun
incremento
lineal de la velocidad
de
a través de líneas de comunicación.
impresora.
ya que
pierde formada
en
la
• Se
la interacción
entre Linux
el usuario
programa
queparte
se una
estáseejecutando
o bien
Al permite
igual que
el tipo anterior,
este
controlado
desde
consola
/ procesado,
Unix esy el
• Destacan
9 Los
por
maximizar
comodidad
del
equipos
(microprocesadores)
no tienen
por que tener
alUna
sistema
operativo.
•exclusivamente
vez lanzado
puede
intervenirse
elmicroprocesadores
proceso
de la
cálculo.
porun
unprograma
teclado
yno
una
impresora.
ETC.
comunicación
deen
los
usuario
y la
conprogramas
que el sistema
las mismas
características.
Se ejecutan
múltiples
trabajos,
la CPU
conmuta
losrapidez
diferentes
activos
•• Los
un
desfase
importante
en
velocidad
laes
electrónica
y del
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
a
través
deentre
unaentre
RESERVA
de tiempo
procesador
responde
aparte
sus
necesidades.
deExiste
forma
frecuente.
Para
permitir
estas
operaciones
necesario
que
exista
un sistema
9
de
estos
sistemas
son:
Las
ventajas
☺
Existen
dos
modalidades
según
se
comporte
el
SO
respecto
a
los
microprocesadores
ydeen
el
que
el
microprocesador
decide
el
tiempo
que
dedica
a
cada
proceso.
no
es
aprovechado,
por
lo
cual
la
CPU
se
encuentra
casi
todo
el
tiempo
inactiva.
archivos en línea.
que constituyen el ordenador:
de cinta
z En los últimos años han alcanzado capacidades de
••Los Unidad
componentes:
OLI
Lectores de tarjetas
Recursos compartidos.SPOLas
de los
NG conexiones entre ordenadores permiten la utilización
☻ multiprocesamiento simétrico,
enSistemas
el queycada
microprocesador
ejecuta
una copia
multitarea
multiusuario.
En general
soportan
un
SPOOLING
recurso de diferentes ordenadores.G
IN
operativo
del sistema más
operativo,
sepueden
comunican
entre
si cuando
es necesario.
POOLcuales
• Computación
rápida.Slas
Los
cálculos
dividirse
en varios
susbcálculos
concurrentes.
único
microprocesador,
aunque
las últimas
versiones
Unidad
Discos
de cinta
Impresoras
Unidad de línea
cinta
• Confiabilidad.
Si un sitio de un sistema distribuido falla los otros pueden continuar
funcionando.
☻ multiprocesamiento
asimétrico
cadatrabajar
microprocesador
tiene asignada
una tarea
pueden
con varios.
Usuario
• Comunicación. Es posible el intercambio de información y datos
entre
los
componentes
del
Usuario y
especifica, un microprocesador maestro controla el sistema
la comunicación
entre
Usuario
Usuario
...
Usuario
sistema.
...
Lectores
de tarjetas
los diferentes
microprocesadores
Impresoras de línea
Usuario
Consola
Miguel Ángel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Paseo histórico
Existen diferentes sistemas operativos, en los que
son predominantes
serie de en
(los resultados
de los trabajosuna
se almacenan
memoria
o disco –BUFFERy son enviados
a los
características típicas del entorno para el cual han sido
diseñados.
En un recorrido
histórico
periféricos de salida en paquetes sin interferir con el
desde los primeros a los más actuales y novedosos podemos,
a
grandes
rasgos,
distinguir:
sistema operativo)
Sistemas
dede
tiempo
real
Sistemas
Sistemas
por
por
tiempo
lotes
lotes
multiprogramado
sencillos
compartido
Sistemas
paralelos
☺
Sistemas
constituidos
varios
Sistemas
distribuidos
• Nace potenciado
por lapor
caída de
los
9 Las
• Son
sistemas
usados cuando
los
requisitos
de
operaciones
operaciones
de computación
sesedistribuyen
entre
microprocesadores,
en
los
que
comparten
precios
deordenadores
los
ordenadores
trastodo
la
Es desarrollado
desarrollado
para ordenadores
ordenadores
de grandes
dimensiones,
son
creados
en 1960
pro
•• Es
Los
primeros sistemas
para
operativos
creados
construidos
y
destinados
con
válvulas
a
de
vacío.
construidos
con
de un
proceso
o eldeflujo
delos
datos
críticos.
Suelen
situarse
distintos
procesadores,
cuales
se
encuentran
separados
no sonPC-personal
utilizados
hasta
tipo
periféricos
eson
incluso
memoria
y los
Microsft
Windows
computer
comercialización
dela los
desarrollos
válvulas,
y por tanto,
de1970.
grandes
dimensiones.
de dispositivos
en
unoscontroladores
de otros,
teniendo
cada
uno yde ycontroladores
ellos su funciones
memoria
•• Se desarrollan nuevoscomo
componentes
y estrategias,
que acelerar
buses.
La electrónicos
utilización
de
n microprocesadores
noy
Appel
Macintosh
del
chip
Se utilizan teclados para
entrar
tanto
instrucciones
como
datos
entransistor,
elliberan
sistema
yrealiza
como
aplicaciones
dedicadas.
particular;
la
comunicación
entre
los
procesadores
se
•que
Son
controlados
desde
una
consola
formada
exclusivamente
por
un
teclado
y
una
controla
la
CPU.
Es
el
caso
de
la
aparición
de
Discos
Duros
y
del
SPOOLING
periférico por defecto se usa unaOS/2
monitor
pantalla.
microprosador.
da oun
incremento
lineal de la velocidad de
a través de líneas de comunicación.
impresora.
Un sistema
de
tiempo
real
se
dice
que
ya que
seejecutando
pierdefunciona
en
la
• Se
la interacción
entre
el usuario
y el
programa
queparte
se una
está
o bien
Al permite
igual que
el tipo• anterior,
este
controlado
desde
consola
formada
Linux
/ procesado,
Unix es
•
9
Destacan
por
maximizar
la
comodidad
del
correctamente
cuando
produce
los
resultados
correctos
los
Los
equipos
(microprocesadores)
no
tienen
por queentener
alUna
sistema
operativo.
•exclusivamente
vez lanzado
puede
intervenirse
proceso de cálculo.
porun
unprograma
teclado yno
una
impresora.
ETC.
comunicación
deen
loselmicroprocesadores
usuario
y la
conprogramas
que el sistema
las mismas
características.
intervalos
tiempo
esperados.
Se ejecutan
múltiples
trabajos,
lade
CPU
conmuta
losrapidez
diferentes
activos
•• Los
un
desfase
importante
en
velocidad
laes
electrónica
y del
mecánica
que
trabajos
se agrupan
por lotes
a
través
deentre
unaentre
RESERVA
de tiempo
procesador
responde
aparte
sus
necesidades.
deExiste
forma
frecuente.
Para
permitir
estas
operaciones
necesario
que
exista
un sistema
9
•loExisten
estos
sistemas
son:
Las
ventajas
dos
tipos
de
sistemas
de
tiempo
real:
☺
Existen
dos
modalidades
según
se
comporte
el
SO
respecto
a
los
microprocesadores
ydeen
el
que
el
microprocesador
decide
el
tiempo
que
dedica
a
cada
proceso.
no
es
aprovechado,
por
cual
la
CPU
se
encuentra
casi
todo
el
tiempo
inactiva.
archivos en línea.
que constituyen el ordenador:
de cinta
z En los últimos años han alcanzado capacidades de
••Los Unidad
componentes:
Garantiza que las tareas críticas seLectores
terminarán
a
OLI•Duro.
de tarjetas
Recursos compartidos.SPOLas
de los
NG conexiones entre ordenadores permiten la utilización
Sistemas
☻ multiprocesamiento simétrico,
el queyque
cada
microprocesador
ejecuta
unaestén
copia
multitarea
multiusuario.
En general
soportan
un
SPOOLING
recurso de diferentes ordenadores.
tiempo
y en
requiere
todos
los
retardos
del
sistema
G
IN
operativo
del sistema más
operativo,
sepueden
comunican
entre
si cuando
es necesario.
POOLcuales
• Computación
rápida.Slas
Los
cálculos
dividirse
en varios
susbcálculos
concurrentes.
limitados.
único
microprocesador,
aunque
las últimas
versiones
Unidad
Discos
de cinta
Impresoras
Unidad de línea
cinta
• Confiabilidad.
Si un sitio de un sistema distribuido falla los otros pueden continuar
funcionando.
☻ multiprocesamiento
asimétrico
cadatrabajar
microprocesador
tiene asignada
una tarea
pueden
con varios.
Usuario
• Comunicación. Es posible el•Blando.
intercambio
de
información
y
datos
entre
los
componentes
del
Usuarioreal
Las tareas
criticas
gozanentre
de
especifica, un microprocesador maestro
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sistema
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la comunicación
Usuario
...
Usuario
sistema.
...
prioridad respecto a otras tareas.
Lectores
de tarjetas
los diferentes
microprocesadores
Impresoras de línea
Consola
Usuario
Miguel Ángel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Objetivos y estructura
Sistemas Operativos
Objetivos y estructura
Los objetivos que debe cumplir un sistema operativo son fundamentalmente:
Asignación de recursos gracias a una organización de
aquellos que se encuentran ocupados y libres
• Comodidad y conveniencia de uso.
• Eficacia, los recursos deben aprovecharse eficazmente.
• Control de la ejecución de programas.
La gestión de recursos debe:
El sistema operativo puede
estructurado a grandes rasgos en:
considerarse
Protección, asegurando la confidencialidad y no
interferencia entre trabajos
Contabilidad y monitorización
Soporte de usuario
• Núcleo: encargado de gestionar los recursos
hardware.
• Capa de servicios o llamadas al sistema:
ofrece a los programas un conjunto de
servicios en forma de interfaz de programación
o API.
• Capa de interprete de comandos o shell:
suministra una interfaz a través de la cual el
usuario puede dialogar de forma interactiva
con la máquina.
Miguel Angel Sanz Santos
Ejecución de programas: lanzar, comunicar, sincronizar, finalizar
programas, etc (concepto proceso)
Las servicios debe:
Órdenes de E/S : lectura, escritura y modificación del estado de los
periféricos.
Operaciones sobre ficheros: creación, borrado.. De ficheros
Detección y tratamiento de errores: en opciones de e/s, de paridad,
desbordamiento...
Miguel Angel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Objetivos y estructura
Objetivos y estructura
Sistemas Operativos
Atendiendo a la estructura interna del núcleo, podemos dividir los sistemas operativos
en tres tipos principales, así tenemos:
Espera orden de usuario
Shell: bucle infinito
Sistema Operativo
interfaz de usuario
Analiza orden, y la ejecuta empleando
los servicios del SO
El shell puede ser
Interfaz textual
Interfaz gráfica
• Monolíticos, caracterizados por:
• Sus componentes se integran en un único programa
• Se ejecuta en un único espacio de direcciones
• La ejecución se realiza en modo núcleo (supervisor)
• Inconveniente: difícil de modificar
• Ej: MS-DOS y Unix
• Sistemas estructurados en capas, caracterizados por:
• El programa se organiza en una jerarquía de capas
• Cada capa ofrece una interfaz a la capa superior
• Cada capa sólo utiliza los servicios de la capa inferior
• Ventajas: modularidad, ocultación de información
• Ej: S.O. THE[Dijkstra, 1968]. S.O.Venus
• Micronúcleo.
• Se implementan los servicios básicos en un programa que se ejecuta en
modo núcleo (micronúcleo)
• Funciones: gestión de interrupciones, gestión básica de procesos y
memoria y servicios básicos de comunicación entre procesos
• El resto de los servicios (la mayor parte) se implementan en programas
independientes que se ejecutan en modo usuario, en espacios de
direcciones distintos (servidores)
• Ventajas: se dividen las funcionalidades, fácil desarrollo y depuración, fácil
ampliación
• Inconvenientes: Mayor sobrecarga en el tratamiento
Miguel Angel Sanz Santos
Características de UNIX
Miguel Angel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Características de Linux
Sistemas Operativos
La primera versión de Unix fue realizada en 1969 por los laboratorios Bell, su diseño y
evolución ha permitido una gran diversidad de variantes y derivados.
Su desarrollo comienza en 1991 gracias a Linus Torvalds que desarrollo el primer núcleo para un
procesador 80386 de Intel. Es un sistema muy ligado a UNIX con el que comparte gran compatibilidad..
Las principales características de su diseño son:
Es un sistema desarrollado gracias a la colaboración de un gran grupo de personas de todo el mundo que
se mantienen en contacto a través de Internet
Diseñado inicialmente como sistema de tiempo compartido.
La interfaz de usuario (shell) es sencilla y puede ser sustituida por otra.
El sistema de archivos es de tipo árbol con múltiples niveles.
Los archivos son secuencias bytes. Los archivos se organizan en directorios (archivos
especiales que contienen referencias a los archivos que contienen). Los dispositivos del
sistema se gestionan como archivos especiales, los cuales constituyen la interfaz del
dispositivo. Los archivos se pueden estar referenciados desde diferentes sitios y con
diferentes nombres, lo que se denomina enlaces
Soporte para múltiples procesos.
La planificación de la CPU es un sencillo algoritmo de prioridades.
Es un sistema diseñado por programadores para programadores.
El lenguaje de programación utilizado es el C.
Consta de dos parte bien diferenciadas
Núcleo: constituido por todo lo que está por debajo de la interfaz de llamadas al
sistema y por encima del núcleo
Programas del sistema. Son los encargados de reconocer las llamadas del núcleo
para desempeñar las funciones útiles.
•
Cada programa en ejecución constituye un proceso y a cada uno de ellos se le reconoce
por un identificador de proceso (un número entero).
•
Tienen un soporte importante para la gestión de recursos de red.
Miguel Angel Sanz Santos
Las principales características de su diseño son:
El núcleo contiene código escrito desde cero, el software de soporte que acompaña al núcleo no es
exclusivo de Linux y si común a varios sistemas operativos de tipo UNIX.
El sistema es mantenido por una red de desarrolladores mundial conectada a través de Internet
Existen varias distribuciones y su licencia es GPL (Licencia Publica General) de GNU.
Sistema multiusuario, multitarea y compatible UNIX.
Esta constituido por tres cuerpos principales:
El núcleo: encargado de mantener las abstracciones del sistema.
La biblioteca del sistema: define un conjunto estándar de funciones a través de las cuales las
aplicaciones se comunican con el núcleo.
Utilitarios del sistema: son programas que realizan tareas de administración especializadas e
individuales.
El núcleo de Linux puede cargar y descargar secciones arbitrarias del código, esta facultad permite
montar y desmontar controladores de dispositivos con gran facilidad. Presenta tres componentes:
•Gestión de módulos: permite cargar los módulos en memoria y la comunicación con el sistema.
•Registro de controladores se encarga de permitir a los módulos notificar que están disponibles para
el núcleo
•Resolución de conflictos: permite reservar a los drivers reservar recurso de hardware y protegerlos.
La gestión de procesos es similar a la de UNIX.
Permite el mutiprocesamiento asimétrico
La estructura de red es clave en Linux, implementando un gran numero de protocolos de red
El modulo de seguridad está íntimamente ligado a los tipos de UNIX.
Miguel Angel Sanz Santos
Características de Windows NT
Sistemas Operativos
La primera versión de Windows NT fue 3.1 y vio la luz en 1993. Es una continuación del proyecto de
sistema operativo de Microsoft comenzada inicialmente con IBM 1987 con el OS/2.
Las principales características de su diseño son:
Es un sistema operativo multitarea y multiusuario de 32 bits.
Es portable a diferentes arquitecturas de hardware basadas en diferentes procesadores.
La arquitectura del núcleo es de tipo micronúcleo (permite hacer mejoras en parte del sistema operativo
sin afectar demasiado al resto del sistema operativo).
Los objetivos de su diseño han sido:
Extensibilidad: estructura de capas – Capa de abstracción de hardware, Núcleo o Kernel, Ejecutivo
(servicios básicos del sistema), Colección de subsistemas Los tres primeros se ejecutan en modo
protegido, mientras el último lo hace en modo usuario.
Portátil: con pocos cambios es transportable a distintas arquitecturas de hardware favorecido por la
estructura en capas. Su código ha sido escrito en C y C++.
Confiabilidad: capacidad para manejar condiciones de error, incluida la capacidad del sistema
operativo para protegerse a si mismo.
Compatibilidad: es compatible a nivel de fuente con aplicaciones que sigan el estándar IEEE 1003.1
(POXIS).
Desempeño: los subsistema que componen parte del sistema operativo se comunican entre si de
forma eficiente mediante llamadas a procedimientos locales.
Internacionalidad: soporte para diferentes idiomas.
•
Sistema de archivos NTFS: diseñado teniendo en cuenta funciones de recuperación de datos, seguridad,
tolerancia a fallos, sistema de archivos grandes, múltiple flujo de datos, nombres UNICODE, compresión
de archivos. Los archivos no son flujo de bytes, son objetos estructurados.
•
Es un sistema con un excelente soporte para redes, incluyendo gran cantidad de protocolos.
•
La interfaz de programación la constituye la API Win32.
Ordenación de sistema de archivos:
Ordenación de sistema de archivos:
Sistemas Operativos
Los sistemas de archivos los sistemas que hemos referido están estructurados en una morfología en
árbol, si bien la estructura entre UNIX/Linux y Windows difiere mucho el ordenación y gestión de
dicha estructura.
Windows: Tiene una estructura en árbol que parte de un directorio raíz al que se le asigna una letra
del alfabeto, por defecto se crearán una serie de directorios estándar, pero necesarios salvo en las
últimas versiones, estos son:
Archivos de programas: teóricamente donde se instalarán los programas de usuario por defecto.
Documents and Settings: donde se crearán para cada usuario los directorios de configuración y de
almacenaje de ficheros personales. La estructura básica de un usuario es:
Datos de programa (oculto): información de programas instalados por el usuario y de los
programas que esta autorizado usar.
Documentos compartidos: documentos que se pueden compartir con otros usuarios.
Escritorio: la configuración del escritorio del usuario.
Favoritos: enlaces del usuario.
Menú inicio: configuración del menú de usuario.
Plantillas (oculto): lugar de almacenamiento de plantillas del usuario.
Además de estos el usuario directorios a cada usuario se le crearán otros en función de las
necesidades de determinados programas.
Windows/winnt: donde se almacena el sistema operativo y el conjunto de ficheros necesarios. La
estructura de directorios es muy compleja de los cuales hay que destacar:
Config: almacena la configuración del equipo
Segurite: almacena los ficheros de configuración de los servicios y los ficheros de log
System/System32: en ellos se guardan los ficheros de bibliotecas dinámicas y ficheros del
sistema
Font: almacena los ficheros de fuentes utilizables por el sistema y los programas de usuario
Help: se encuentran en el directorio los ficheros de ayuda.
Debug: guarda los ficheros de sucesos del sistema.
Miguel Angel Sanz Santos
Miguel Angel Sanz Santos
Sistemas Operativos
Sistemas Operativos
Los sistemas UNIX/Linux tienen una organización más rígida y el conjunto de directorios que se crea
al ser instalado tiene muy establecido su uso. La estructura básica del conjunto de directorios es:
/ : directorio raíz
/home: directorio donde se almacenarán los directorios particulares de cada usuario.
/root: directorio del superusuario o administrador del sistema, solamente accesible por él.
/mnt: directorio donde por defecto se montarán los diferentes sistemas de archivos, cada uno de
ellos aparecerá como un directorio.
/bin: almacenara los binarios correspondientes a los comandos esenciales.
/sbin: almacena los binarios que permiten mantener el sistema y administrarlo.
/dev: guarda los archivos de dispositivos (controladores).
/lib: mantiene las librerías compartidas.
/etc: mantiene los ficheros de la configuración del sistema local.
/tmp: archivos temporales
/var: información sobre las variables.
/usr: constituye una segunda jerarquía de ordenación. En el se suelen instalar muchos de los
programas y librerías que serán utilizados por los diferentes usuarios.
Comandos básicos de
Windows y Linux/Unix
en modo terminal.
En ambos sistemas no existen asignaciones a unidades como en windows, además el sistema es
sensible a las mayúsculas/minúsculas y el conjunto de sistemas de almacenamiento se observa
como un todo sin diferenciación de volúmenes
Los ficheros ejecutables deben ser llamados precedidos de un ,/ para ser ejecutados, o bien desde un
interprete de comandos.
La privacidad en los sistemas UNIX/Linux es alta y los ficheros a parte de encontrarse con los
atributos típicos de windows, tiene otro conjunto de ellos que hace referencia al usuario o usuarios
que pueden utilizarlos.
Miguel Angel Sanz Santos
Miguel Angel Sanz Santos
Bibliografía.
•
Silberschatz Galvin (1999) “Sistemas operativos” 5ª edición Edit PearsonAddison Wesley Logman, 891 pg. México.
•
Servicio de documentación on-line de Microsoft
•
Manuales de Windows 2000 y Linux
•
Directorio Sistemas Operativos CD
•
Tema 1 Sistemas Operativos - Marián D. Fondón / Miguel R. Albizu
•
Sistemas operativos – Un paseo por la historia: Lidón García, Luis Peralta,
Samuel Fernández
•
Capitulo 1
•
Sistemas operativos Francisco Leonel Rubio Quintanilla.