niveles del s.o. núcleo servicios shell carga y activación de un s.o. arranque hardware

Niveles del S.O.NúcleoServiciosShell

Carga y Activación de un S.O.Arranque hardwareUbicación del Sistema OperativoArranque del Sistema Operativo

Arquitecturas de Sistemas OperativosSistemas monolíticosSistemas en capasMáquinas virtualesExokernelsModelo cliente/servidorModelo OO o de objetos distribuidos y componentes

ELEMENTO DE COMPETENCIA 3

NIVELES DEL SISTEMA OPERATIVO

N úcleoServic ios

Program as

U suarios

Shell

Sistem aopera tivo

A PI

H ardw are

EL NUCLEO

KERNEL de un S.O. es un conjunto de rutinas cuya misión es la de gestionar el procesador, la memoria, la entrada/salida y el resto de recursos disponibles.

FUNCIONES:- procesamiento de interrupciones- creación/destrucción de procesos- sincronización de procesos- soporte a actividades de E/S- soporte a actividades de asignación de memoria- soporte a actividades de desasignación de memoria- soporte a actividades con archivos- soporte llamada/regreso procedimientos

TODAS LAS FUNCIONES SON TRANSPARENTES.

CAPA DE SERVICIOS ó LLAMADAS AL SISTEMA

• Ofrece a los programas unos servicios en forma de una interfaz

de programación API.

• API : Aplication Programming Interface

EL SHELL

EL SHELL

• Es la interfaz principal entre el usuario sentado frente a una terminal y el S.O.

• Código que interpreta las llamadas al sistema agrupadas en programas llamadas

comandos.

Inicio sesion Shell

TerminalE/S $

Indicador

$ date

Comando

EL SHELL

TIPOS DE SHELL

• Tipo gráfico (windows)

• Tipo comando (DOS, Linux, etc)

MODO GRÁFICO:

todo se hace a través del ratón

MODO COMANDO:

shell comienza mostrando el prompt (indicador) que le

indica al usuario que el shell está listo para leer un

comando.

CARGA Y ACTIVACIÓN DE UN S.O.

El arranque de un ordenador actual tiene 2 fases:

Arranque hardware

Arranque del S.O.

ARRANQUE HARDWAREIniciador ROM Programa de arranque disponible en la

ROM

Al arrancar el ordenador Señal eléctrica Carga valores

predefinidos en los registros.

Contador del programa dirección de inicio del iniciador ROM

El iniciador ROM realiza tres funciones:

1) Comprueba el sistema, detectando sus características y

comprobando su funcionamiento.

2) Lee y almacena en memoria el programa cargador del S.O.

3) Pasa el control al cargador del S.O., saltando a la dirección

de memoria donde lo ha almacenado.

PC’s la ROM tiene también un SW de E/S, la BIOS

UBICACIÓN DEL SISTEMA OPERATIVOS.O. está almacenado en una unidad de disco

Programa cargador (o boot) del S.O. primeros sectores del disco y con un tamaño prefijado.

Master Boot Record o Volume Boot Record

Programa iniciador de la ROM y S.O. tienen un acuerdo sobre el cargador del S.O.: Ubicación

Dirección de arranque

Tamaño

Esto permite que el iniciador pueda soportar varios S.O.

ARRANQUE DEL SISTEMA OPERATIVO

Programa cargador del S.O. trae a memoria algunos componentes del S.O.

Empieza la fase de iniciación del S.O.:

Comprobación del sistema

Se establecen estructuras internas del S.O.: tabla de procesos, tabla de memoria, de E/S

Se carga la parte del S.O. que va a estar siempre en memoria, sistema operativo residente

Se lanzan los procesos auxiliares y demonios (impresión, red, etc.)

Se crea un proceso de inicio o login, por cada terminal.

Introducción Sistemas Operativos. 12 Ing. Johnny Larrea P.

COMPONENTES DEL SO

Núcleo

POSIX

Program as de usuario

Usuarios

Sistem aoperativo

Varias API

Hardware

W in 32

Shell 1 Shell 2

G estión deprocesos

G estión dem em oria

G estión de la E /S

C om unicac.y

sinc ron iz .

S eguridad y

pro tección

G estión de arch ivos y d irectorios


• Gestión de procesos.- Encargada planificación y destrucción procesos.

• Gestión de memoria.- Encargada : memorias libres, ocupadas, asignación, liberación.

• Gestión de E/S.- Encargada manejo de los dispositivos periféricos.• Gestión de archivos y directorios.- Encarga manejo archivos y

directorios y administración almacenamiento secundario.• Comunicación y sincronización entre procesos.- Encargada

mecanismos para que procesos puedan comunicarse y sincronizarse.• Seguridad y protección.-Encarga garantizar la identidad de los

usuarios y definir su perfil.

Componentes del SO

Servicios según función


Estructuras Sistemas Operativos

Sistemas con capasSistema cliente/servidor

Estructura: forma en que se encuentran organizadas los diferentes componentes del sistema operativo.

MonolíticosESTRUCTURAS

Estructurados


ESTRUCTURA MONOLÍTICA

Constituido por un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que c/u pueda llamar a cualquier otra.

CARACTERÍSTICAS:¨ No poseen estructura clara y bien definida.¨ Construcción del prog. Objeto Final a base de módulos compilados

separadamente que se unen a través del editor de enlace (ligador).¨ Carecen de protecciones y privilegios.¨ Ejecutan mdo núcleo.¨ MS-DOS, UNIX


Sistemas Monolíticos

Procedimiento Principal

Procedimiento de servicios

Procedimiento Utilitarios


ESTRUCTURA CON CAPAS

Sistema Operativo dividido en niveles totalmente definidos y con una clara interface con el resto de elementos.

THE

•Technische Hogeschool Eindhoven•Holanda: E.W. Dijkstra 1968•Procesamiento por lotes - Electrológica X8

. . .

SISTEMAS OPERATIVOS ESTRUCTURADOS

OS/2 Deitel 1994


CAPAS EN ORDEN JERARQUICO:

¨ Hardware (Nivel 0)¨ Planificación del procesador (Nivel 1)¨ Gestión de la memoria (Nivel 2)¨ Controlador de la consola del operador (Nivel 3).¨ Control de las operaciones de entrada/salida (Nivel 4)¨ Control de programas del usuario (Nivel 5).



ESTRUCTURA CLIENTE SERVIDOR

Sistema Operativo de propósito general, se basa en lo mismo que el resto de los sistemas operativos convencionales: el núcleo y los procesos, presenta diferencias en cuanto a la forma de distribuir los trabajos entre sus distintas partes.

NUCLEO tiene como misión establecer la comunicación entre los clientes y los servidores.

Procesocliente

Servidorde

Procesos

Servidorde

terminales

Servidorde

archivos

Servidorde

memoria. . .

NÚCLEO

Sistema Cliente - Servidor


Estructura cliente-servidor

Micronúcleo

Procesos

cliente

Procesos

servidores

API API

Hardware

Servidor de

procesos

Servidor de

memoria

Servidor de

la E/S

Servidor

de

Comunicac.

Servidor de

Seguridad

Modo núcleo

Modo usuarioServidor de

archivos y

directorios


• Implementar todos servicios y funciones S.O. modo Usuario.• MICRONÚCLEO: gestión de interrupciones, gestión básica de

procesos y de memoria y de comunicación entre procesos.• SERVIDORES

VENTAJAS• Gran flexibilidad • Cada proceso servidor sólo se ocupa de una funcion.• Facilita desarrollo y depuración de los procesos servidores.

DESEVENTAJAS • Mayor sobrecarga en el tratamiento de los servicios que los

monolíticos.

Ejemplos: Minix (Tanenbaum, 1998), Mach (Accetta, 1986), Amoeba (Mulender, 1990). Windows NT



• Ejemplo: un programa de aplicación normal es un cliente que llama al servidor correspondiente para acceder a un archivo o realizar una operación de entrada/salida sobre un dispositivo concreto. A su vez, un proceso cliente puede actuar como servidor para otro. Este paradigma ofrece gran flexibilidad en cuanto a los servicios posibles en el sistema final, ya que el núcleo provee solamente funciones muy básicas de memoria, entrada/salida, archivos y procesos, dejando a los servidores proveer la mayoría que el usuario final o programador puede usar. Estos servidores deben tener mecanismos de seguridad y protección que, a su vez, serán filtrados por el núcleo que controla el hardware.



Modelo Cliente-Servidor

Núcleo

Cliente

Núcleo

Servidorarchivos

Núcleo

Servidorprocesos

Núcleo

Servidorterminales

Máquina 1 Máquina 3Máquina 2 Máquina 4

mensaje cliente al servidor

RED

Cliente Servidor

los dos son inteligentes

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