Sistema operativo

ÍNDICE

1.INTRODUCCIÓN

2. FUNCIONAMIENTO de los S.O

3. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

1.1Definición• Un Sistema Operativo (SO) es el software básico de una computadora que

provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario.

1.2Hardware y Software• Hardware corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una

computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente al soporte lógico e intangible que es llamado software.

2.1Funcionamiento básico• El sistema operativo se encarga de crear el vínculo entre los recursos

materiales, el usuario y las aplicaciones (procesador de texto, videojuegos, etcétera). Cuando un programa desea acceder a un recurso material, no necesita enviar información específica a los dispositivos periféricos; simplemente envía la información al sistema operativo, el cual la transmite a los periféricos correspondientes a través de su driver (controlador). Si no existe ningún driver, cada programa debe reconocer y tener presente la comunicación con cada tipo de periférico.

2.2Arquitectura de un Sistema OperatIvo• Con el paso de los años se ha producido una evolución gradual de la estructura Sistemas Operativos. Los Sistemas

Operativos modernos responden a nuevos desarrollos del hardware y nuevas aplicaciones. Entre estos dispositivos de hardware están las máquinas multiprocesador, incrementos enormes de la velocidad de la máquina, alta velocidad en los enlaces de las redes de comunicación e incremento en el tamaño y variedad de los dispositivos de almacenamiento de memoria. En los campos de aplicación que han influido en el diseño de los Sistema Operativos están las aplicaciones multimedia, el acceso a Internet y páginas Web y la ejecución cliente/servidor.El porcentaje de cambios en las demandas de los Sistemas Operativos, requiere no solamente las modificaciones y mejoras en las arquitecturas ya existentes, sino nuevas formas de organización del Sistema Operativo. Muchos de los diferentes enfoques y elementos de diseño se han probado tanto en Sistemas Operativos experimentales como comerciales, y muchos de ellos encajan dentro de las siguientes categorías Arquitectura:-Micronúcleo , -Multihilos, -Multiproceso Simétrico, -Sistemas Operativos Distribuidos, -Diseño Orientado a Objeto. La mayor parte de los Sistemas Operativos hasta hace poco tiempo se caracterizaban por un gran núcleo monolítico. Gran parte de la funcionalidad que se pensaba que debía tener un Sistema Operativo la proporcionaba este gran núcleo, incluyendo planificación, sistema de archivos, redes, controladores de dispositivos, gestión de memoria y muchas cosas más. Normalmente un núcleo monolítico está implementado como un único proceso, con todos sus componentes compartiendo el mismo espacio de direcciones. La arquitectura micronúcleo asigna solamente unas pocas funciones esenciales al núcleo, incluyendo espacios de direcciones, comunicación entre procesos y planificación básica. Otros servicios del Sistema Operativo los proporciona procesos, algunas veces llamados servidores, que se ejecutan en modo usuario y que el micronúcleo trata como a cualquier otra aplicación. Este enfoque desconecta el núcleo y el desarrollo de servidores. Los servidores pueden estar diseñados para aplicaciones específicas o necesidades del entorno, Un micronúcleo interactúa de la misma forma con procesos servidores locales y remotos, facilitando la construcción de sistemas distribuidos.

Esquema :

2.2.2 Estructuras de capas de SO• El sistema tenia 6 capas. La capa 0 trabaja con la asignación del procesador y alterna

entre los procesos cuando ocurren las interrupciones o expiran los cronómetros. Sobre la capa 0, el sistema consta de procesos secuénciales, cada uno de los cuales se podría programar sin importar que varios procesos estuvieran ejecutándose en el mismo procesador, la capa 0 proporcionaba la multiprogramación básica de la CPU.-La capa 1 realizaba la administración de la memoria. Asignaba el espacio de memoria principal para los procesos y un recipiente de palabras de 512K se utilizaba para almacenar partes de los procesos (páginas) para las que no existía lugar en la memoria principal. Por encima de la capa 1, los procesos no debían preocuparse si estaban en la memoria o en el recipiente; el software de la capa 1 se encargaba de garantizar que las páginas llegaran a la memoria cuando fueran necesarias. -La capa 2 se encargaba de la comunicación entre cada proceso y la consola del operador. Por encima de esta capa, cada proceso tiene su propia consola de operador.-La capa 3 controla los dispositivos de E/S y guarda en almacenes (buffers) los flujos de información entre ellos. Por encima de la capa 3, cada proceso puede trabajar con dispositivos exactos de E/S con propiedades adecuadas, en vez de dispositivos reales con muchas peculiaridades. La capa 4 es donde estaban los programas del usuario, estos no tenían que preocuparse por el proceso, memoria, consola o control de E/S. el proceso operador del sistema se localizaba en la capa 5.

2.3Funciones del SO• Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador

entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo.

• Gestión de la memoria de acceso aleatorio: el sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Gestión de ----Entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida).

• Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".

• Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes.

• Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios.

• Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

3.1 Niveles de los SO (1)

Nivel 1: Nivel inferior de gestión del procesador.• Objetivo: Compartir la CPU entre procesos• Funciones:

1. Sincronización entre procesos 2. Conmutación de la CPU 3.Gestión de interrupciones 4.Arranque inicial

Nivel 2: Gestión de memoria• Objetivo: Repartir la memoria entre procesos.• Funciones:

1.Asignación y liberación de memoria. 2. Control violación de acceso.

Nivel 4: Nivel de gestión de dispositivos • Objetivo: Realizar la gestión de las E/S en función de los dispositivos existentes• Funciones:

1.Creación de procesos de E/S 2.Asignación y liberación de dispositivos de E/S

• 3.Planificación de la E/S

Niveles de los SO (2)Nivel 5: Nivel de gestión de la información • Objetivo: Gestionar el espacio de nombres lógicos y la protección de la información• Funciones: 1.Creación y destrucción de archivos y directorios. 2. Apertura y cierre de archivos 3.Lectura y escritura de archivos 4.Protección de acceso

3.2 Principales Sistemas Operativos

• Los sistemas operativos empleados normalmente son UNIX, Macintosh OS,Linux, MS-DOS, OS/2 y Windows-NT. UNIX y sus clones permiten múltiples tareas y múltiples usuarios. Su sistema de archivos proporciona un método sencillo de organizar archivos y permite la protección de archivos. Sin embargo, las instrucciones del UNIX no son intuitivas. Otros sistemas operativos multiusuario y multitarea son OS/2 y Windows-NT, desarrollado por Microsoft.El sistema operativo multitarea de las computadoras Apple se denomina Macintosh OS. El DOS y su sucesor, el MS-DOS, son sistemas operativos populares entre los usuarios de computadoras personales. Sólo permiten un usuario y una tarea.

Principales Sistemas Operativos(1)• MS-DOS El sistema MS-DOS supervisa las operaciones de entrada y salida

del disco y controla el adaptador de vídeo, el teclado y muchas funciones internas relacionadas con la ejecución de programas y el mantenimiento de archivos. El MS-DOS es un sistema operativo monotarea y monousuario con una interfaz de línea de comandos.

• WINDOWS Entorno multitarea dotado de una interfaz gráfica de usuario,

que se ejecuta en computadoras diseñadas para MS-DOS. Windows proporciona una interfaz estándar basada en menús desplegables, ventanas en pantalla y un dispositivo señalador como el mouse (ratón). Los programas deben estar especialmente diseñados para aprovechar estas características.

Principales Sistemas Operativos(2)• UNIX

En informática, sistema operativo multiusuario que incorpora multitarea. El sistema operativo UNIX tiene diversas variantes y se considera potente, más transportable e independiente de equipos concretos que otros sistemas operativos porque está escrito en lenguaje C.

• GNU/LinuxEs uno de los términos empleados para referirse a la combinación del núcleo o kernel libre similar a Unix denominado Linux, que es usado con herramientas de sistema GNU. Su desarrollo es uno de los ejemplos más prominentes de software libre; todo su código fuente puede ser utilizado, modificado y redistribuido libremente por cualquiera bajo los términos de la Licencia Pública General de GNU y otra serie de licencias libres.

Principales Sistemas Operativos(3)• OS/2 En informática, sistema operativo multitarea para

ordenadores o computadoras personales con microprocesadores. El OS/2 puede ejecutar aplicaciones para Windows y MS-DOS y leer discos de MS-DOS. El OS/2 fue desarrollado originalmente como un proyecto conjunto de Microsoft e IBM.

• Mac OS (en español Sistema Operativo de Macintosh) es el nombre del sistema operativo creado por Apple para su línea de computadoras Macintosh. Es conocido por haber sido el primer sistema dirigido al gran público en contar con una interfaz gráfica compuesta por la interacción del mouse con ventanas, Icono y menús.