Sistemas Operativos

Javier Sota, Borja Sanz, Alberto Soria

Índice

● Introducción● Definición sistema operativo● Relación Hardware y Software● Funcionamiento de los sistemas operativos● Funcionamiento básico● Estructuras en los sistemas operativos● Monolítico vs kernel● Monolítico vs capas● Evolución de los sistemas operativos

INTRODUCCIÓN:

Definición Sistema Operativo

⦿Conjunto de órdenes y programas que controlan los procesos básicos de una computadora y permiten el funcionamiento de otros programas.

Relación Hardware y Software

⦿ Funcionan Unidos para dar vida a un Computador, ya que de la unión de esto depende el trabajo de un PC.

     Software se refiere a los programas y datos almacenados en un ordenador. Los programas dan instrucciones para realizar tareas al hardware o sirven de conexión con otro software. Los datos solamente existen para su uso eventual por un programa.

     Hardware es el substrato físico en el cual existe el software. El hardware abarca todas las piezas físicas de un ordenador

Funcionamiento de los sistemas operativos :

Funcionamiento Básico

Un sistema operativo desempeña 5 funcionesbásicas en la operación de un sistema informático: 1. suministro de interfaz al usuario.2. administración de recursos.3. administración de archivos.4. administración de tareas.5. servicio de soporte y utilidades.

Estructura de los sistemas operativos:

El sistema operativo es un programa o sofware que sirve de intermediario entre el computador y el usuario brindando un entorno agradable a los ojos del usuario para su buen uso y manejo.

Su objetivo principal es lograr que el usuario use su sistema de computación de una forma mas comoda y mas eficiente.

Para lograr este objetivo, el sistema operativo se encuentra estructurado de la siguiente forma:

•Estructura modular

•Estructura de anillos

•Estructura microkernel

•Estructura multinúcleo

Estructura modular

•También llamados sistemas monolíticos, se caracterizan por que crecen de estructura•Este sistema se describe como una colección de procedimientos es decir que estos pueden llamar a otros sistemas cada vez que así lo requieran.

Estructura de anillos o capas

•Consiste en organizar al sistema operativo una jerarquía de capas, es decir, una eta constituida por la inmediata inferior.•El primer sistema constituido de esta forma fue el llamado SISTEMA THE (el cual constaba de seis capas:

•Capa 0: proporciona la multiprogramación básica de la CPU.•Capa 1: el software de esta capa se encarga de garantizar que las páginas lleguen a la memoria cuando fueran necesarias.•Capa 2: se encarga de la comunicación entre cada proceso y la consola del operador.•Capa 3: controla los dispositivos de ENTRADA Y SALIDA y guardan en almacenes los flujos de información entre ellos.•Capa 4: estaban los programas del usuario, estos no tenían que preocuparse por el proceso, memoria o control.•Capa 5: se localiza el proceso operador del sistema.

Estructura Microkernel

•En esta estructura es donde las funciones centrales son controladas por el nucleo mas conocido como KERNEL y la interfaz delinterfaz es controlada por el entorno mas conocido como SHELL.•El microkernel se encarga de la planificacion de hilos, no de procesos, esto hace posible tener varias tareas, siendo asi el microkernel el que planifica todo el codigo que corre en el sistema.

Estas son algunas de las tareas que realiza el microkernel:

•Manipulación de las interrupciones en el sistema desde dispositivos físicos.

•Manipula excepciones del procesadorProporciona soporte para la repercusión de un sistema con alguna falla de caída de energía.

•Son los procesadores actuales que tienen dos o más núcleos que trabajan simultáneamente como un solo sistema.

•Esta tecnología ha girado en torno a la idea de ser capaz de hacer posible la computación paralela, es decir, que podría aumentar la velocidad, eficiencia y el rendimiento de las computadoras simplemente poniendo 2 o más unidades centrales de procesador en un solo chip.

Estructura Multinúcleo

•Esta tecnologia especialmente util en aplacaciones como la edicion de video, codificacion y juegos 3D.

•Esta tecnologia permite a los usuarios realizar mas tareas al mismo tiempo.

Monolítico VS Kernel

Núcleo Monolítico :Linux un núcleo de decenas de megas y cientos de componentes encerrados dentro de un solo módulo (de ahí el nombre Monolítico).

El núcleo se comporta como un solo programa .

He aquí el problema que muchas veces ha explicado Linus Torvalds cuando un componente de hardware requiere un parche para su funcionamiento correcto , este puede traer inconveniente a la estructura del resto del Kernel Monolítico .

Micro kernel: Hurd y Mini utilizan el modelo de microkernel. Hurd derivado del Mach . Las principales ventajas de su utilización son la reducción de la complejidad, la descentralización de los fallos (un fallo en una parte del sistema no se propagaría al sistema entero) y la facilidad para crear y depurar controladores de dispositivos . El MICROKERNEL se comporta como un programa compuesto por mini-programas o módulos que gestionan forma independiente los componentes externo e internos con los cuales interactua el NÚCLEO .

Monolítico vs capas

SISTEMA MONOLÍTICO

Cuando el sistema operativo tiene un núcleo monolítico en el cual se agrupan todas las funcionalidades posibles dentro de un gran programa en este núcleo todos los componentes funcionales tiene acceso a todas sus estructuras de datos internas y rutinas si se presenta un error en una de sus rutinas todo el sistema se ve afectado , todos los componentes se encuentran almacenados en un único programa que se ejecuta en un único espacio de dirección en estos casos los programas se ejecutan en modo supervisor .

SISTEMA POR CAPAS

Este sistema de capas es cuando todo se maneja por orden empezando por el centro donde toda la información tiene un orden para poder acceder al sistema pasando por cada capa y cada capa tiene una función asignada y una labor distinta para la interacción entre ellas y cada una tiene su nivel de seguridad.

Evolución de los sistemas operativos:

El primer sistema operativo fue un programa que transfería automáticamente el control de un trabajo a otro. Este programa tomó el nombre de MONITOR RESIDENTE, el cual permanecía constantemente en memoria. En el momento de encender la computadora se daba control al programa monitor, este a su vez daba el control al primer trabajo y cuando terminaba su ejecución tomaba el control de nuevo. Este primer sistema operativo surgió durante la primera generación de las computadoras, aproximadamente entre 1945 y 1955.

¿Cuándo comenzaron a surgir los Sistemas Operativos?

¿Con qué filosofía se crearon los primeros sistemas operativos y cómo fue evolucionando?

La filosofía de creación de los primeros sistemas operativos fue la de tratar de automatizar los procesos de trabajo (Monoprocesamiento), al principio cuando se realizaba el acceso por operador, todo el proceso que el operador realizaba logró automatizarlo. El primer sistema operativo que se conoció como tal (era monousuario y monoprogramación), por otra parte se buscaba también la mejora del rendimiento, esto es una vez resuelto el problema de la automatización en la ejecución de los trabajos, aún quedaba mucho tiempo en que el procesador se encontraba ocioso, lo que representaba una enorme pérdida económica.