EVALUACIN DEL PROCESO ENSEANZA-APRENDIZAJE

UT01: introduccin a los sistemas operativos

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1.1.- Definicin de sistema operativo.

El conocimiento de los sistemas operativos es fundamental desde el punto de vista de conocer el funcionamiento de un sistema informtico (hw, sw, informacin y usuarios) en su conjunto.

De manera resumida, se podra decir que un s.o. es un conjunto de programas que van a actuar como intermediarios entre el usuario de un ordenador y su hardware asociado. As, el sistema operativo va a llevar a cabo la gestin de los recursos del sistema, tratando de conseguir la optimizacin de los mismos.

Un objetivo ltimo de los sistemas operativos es el de aislar al usuario de los detalles propios del hardware de su mquina, hecho que al usuario no aporta inters alguno en la mayora de los casos y que, sin embargo, puede complicar mucho el trabajo del mismo si no existe una capa que permita la abstraccin del hw de la mquina.

Los servicios que el sistema operativo tiene que proporcionar al usuario tienen unas caractersticas bien definidas, que se resumen bsicamente en tres puntos:

Facilidad: han de proporcionarse servicios de alto nivel.

Eficiencia: el s.o. ha de llevar un control de la utilizacin que de l se hace, para as poder realizar un reparto correcto de tiempo y recursos entre los diferentes programas y usuari os que deseen acceder a l en cada momento.

Ser adecuado: ha de ofrecer proteccin a los datos y programas que cada usuario posee, evitando as que otros usuarios hagan uso de manera inapropiada o incorrecta de ellos.

1.2.- Funciones de los sistemas operativos.

Las principales funciones de un sistema operativo se pueden resumir en las siguientes:

Control de ejecucin de programas, es decir, saber cmo estn desarrollndose los programas en cada momento.

Administracin de perifricos. El ratn, teclado, disco duro, etc. requieren que alguien se encargue de hacer que funcionen.

Gestin de permisos y de usuarios. Los usuarios no deben poder acceder a los datos de los restantes usuarios, restricciones que se realizan mediante permisos.

Control de concurrencia, es decir, de la posibilidad de ejecutar varios programas simultneamente.

Control de errores.

Administracin de memoria. Si hace falta usar ms memoria para un programa o si necesito traer informacin desde un disco a la memoria principal es tarea del s.o..

Control de seguridad.

1.3.- Estructura de un sistema operativo.

Al hilo de las funciones que debe realizar un s.o., se puede establecer una estructura de los sistemas operativos basadas en capas o niveles. Cada una de estas capas tendr una funcionalidad bien definida y no redundante (es decir, no se implementar en otras capas). Los niveles tienen un sistema de comunicacin jerrquica, es decir, slo es posible que un nivel situado en una capa N se comunique con su nivel inmediatamente inferior N-1 y con su nivel inmediatamente superior N+1.

Una posible divisin podr ser la siguiente:

Nivel 1.- Gestin del procesador o CPU.

Nivel 2.- Gestin de la memoria, es decir, del reparto de sta entre los diferentes procesos en ejecucin de una mquina.

Nivel 3.- Gestin de procesos, es decir, de la creacin y destruccin de procesos, intercambio, asignacin de prioridades, etc.

Nivel 4.- Gestin de dispositivos. Realiza las E/S en funcin de los dispositivos existentes.

Nivel 5.- Gestin de informacin, o lo que es lo mismo, gestin del espacio de nombres lgicos, creacin y destruccin de ficheros y directorios, etc.

Los dos primeros niveles dependen del hardware y podemos decir que forman el ncleo o kernel del sistema operativo.

Aplicaciones

Hardware

1.4.- Clasificacin de los sistemas operativos.

Los sistemas operativos se pueden clasificar atendiendo a mltiples caractersticas o parmetros propios de ellos. As, podemos tener las siguientes clasificaciones:

- Por su estructura interna:

a) Monoltico: usado en los primeros s.o. Todas las funciones se implementan en el kernel.

b) Por capas: las cuales tienen asignadas tareas determinadas.

- Por el nmero de usuarios a los que prestan servicios:

a) Monousuario: se atienden nicamente las peticiones de un usuario a la vez.

b) Multiusuario: se pueden atender a la vez las peticiones de mltiples usuarios que estn conectados a una misma mquina ejecutando sus procesos o aplicaciones.

- Por el nmero de programas que se ejecutan simultneamente:

a) Mono tarea: slo se ejecuta un programa (proceso) en un instante determinado.

b) Multitarea: ejecuta varios programas a la vez, en pequeos segmentos de tiempo consecutivos rotativos y aprovechando tiempos de espera de unos para ejecutar otros.

- Por el nmero de procesadores que puede gestionar:

a) Monoproceso: son los que ejecutan un proceso a la vez porque ejecutan los procesos en un procesador. Sin embargo, permiten simular la multitarea.

b) Multiproceso: ejecuta varios programas a la vez en ordenadores que disponen de ms de un procesador. Dentro de los sistemas multiproceso se encuentran los simtricos, que distribuyen la carga de procesamiento por igual entre todos los procesadores existentes. Sin embargo, los sistemas multiproceso asimtricos (p.e. Windows NT), asignan una tarea por procesador existente, segn su prioridad y el resto de tareas se ejecutan en un nico procesador. Por ejemplo, en un sistema biprocesador asimtrico ejecutara una sola tarea en un procesador y el resto de tareas en el otro.

- Por el modo en que organiza el trabajo:

a) Por lotes (batch): ejecuta los programas secuencialmente, uno detrs de otro, de manera que no se empieza el siguiente hasta que no se acaba con el actual (monotarea).

b) Tiempo compartido: son los multitarea.

c) Tiempo real: es un caso particular de tiempo compartido, pero con la diferencia de que el trabajo se organiza de tal forma que se garantiza que la ejecucin de los trabajos se completa en unos plazos de tiempo determinados.

- Por la forma de ofrecer los servicios:

a) Sistemas centralizados: con este modelo los ordenadores (mainframe) se encargaban de todo el procesamiento y los usuarios manejaban nicamente terminales tontos. Actualmente se siguen utilizando estos sistemas pero los terminales suelen ser equipos normales.

b) Sistemas distribuidos: permiten distribuir los trabajos, tareas o procesos entre un conjunto de procesadores. Este conjunto de procesadores se pueden encontrar en el mismo equipo o en equipos distintos. Ejemplos: Solaris, Sprite, Taos, etc.

c) Sistemas operativos en red: mantienen dos o ms computadoras unidas con el objetivo primordial de poder compartir recursos, normalmente de forma centralizada. En este entorno, cada computador mantiene su propio so. Ejemplo: Windows Server, Linux Server, etc.

d) Sistemas operativos de escritorio: los que se utilizan en equipos de sobremesa, estaciones de trabajo, porttiles, etc. Tambin se suelen denominar sistemas operativos cliente. Ejemplos: Windows XP, Windows 7, Ubuntu, etc.

- Por su disponibilidad:

a) Sistemas operativos propietarios: se necesitan licencias de uso, no se dispone del cdigo fuente y no se puede copiarlo (Windows).

b) Sistemas operativos libres: garantizan las cuatro libertades del software (Richard M. Stallman): - libertad de usarlo; - libertad de estudiar cmo funciona y modificarlo; - libertad de distribuir copias y libertad de mejorar el programa y hacer pblicas dichas mejoras.

1.5.- El administrador de sistemas.

El administrador de sistemas es la persona encargada del buen funcionamiento de un ordenador, sobre todo de su sistema operativo. Sus principales tareas son:

Aadir y eliminar usuarios, y asegurar as el correcto acceso a los recursos compartidos por stos.

Aadir y eliminar componentes fsicos (hw).

Realizar peridicamente copias de seguridad de la informacin.

Instalar aplicaciones de usuario.

Monitorizar el sistema operativo para poder ajustar los consumos de recursos.

Mantener la documentacin del sistema.

Seguridad (virus, accesos no autorizados, etc.).

Mantenimiento de la red.

1.6.- Sistemas operativos ms usuales.

Hoy en da existen muchos sistemas operativos. Entre los de mayor divulgacin se encuentran los siguientes:

Sistemas Windows de Microsoft.- Windows 1.0 apareci en 1985 y Windows 2.0 en 1987, aunque no eran sistemas operativos propiamente dichos sino extensiones grficas del conocido MS-DOS. No tuvieron xito. En cambio, las versiones Windows 3.0 y Windows 3.11 para trabajo en grupo tuvieron bastante xito. Pero el primer s.o. de Microsoft fue Windows NT y para uso domstico, Windows 95. Despus Windows 98, Millenium (fracaso total), Windows XP, Windows Vista, Windows 7 y el actual Windows 8. Para la empresa, tras Windows NT aparecen Windows 2000 Server, Windows Server 2003, Windows Server 2008 y en la actualidad WS 2012. MacOS.- Creado por Apple Computer para sus ordenadores Apple Macintosh. Fueron los creadores de los sistemas operativos con interfaz grfica.

UNIX.- Poderoso sistema operativo que funcionan en estaciones de trabajo y mquinas con gran capacidad de procesamiento y almacenamiento.

Linux.- El estudiante finlands Linus Torvalds empez un proyecto, lo dej disponible para quien los quisiera utilizar y miles de colaboradores de todo el mundo empezaron a aportar aplicaciones dando lugar a un sistema operativo libre muy utilizado en la actualidad (bazar).

1.7.- Tipos de licencia.

OEM.- Supedita su venta a que forma parte de un equipo nuevo, estando prohibido venderlo si no est bajo esta condicin.

Retail.- Son las versiones de venta de software.

Licencias por volumen.- Destinadas a grandes usuarios, normalmente bajo unas condiciones similares a las licencias OEM. Se suelen vender en paquetes de 25, 50, etc. No se puede ceder a terceros no total ni parcialmente.

1.8.- Iniciacin del sistema operativo.

En el proceso de encendido del ordenador ocurre lo siguiente:

1) POST (Power-on self test). - Se trata de una comprobacin elctrica del sistema realizado por el BIOS (el contenido de la ROM BIOS se carga en memoria y se empieza a ejecutar). Podemos seguir este proceso como una sucesin de breves accesos a los diferentes dispositivos de lectura (luz de la disquetera y udes. pticas). Si alguna no enciende podemos pensar que algo va mal.

2) Bsqueda del sistema operativo segn la secuencia especificada en el BIOS (Boot Order). Normalmente est en el disco duro donde busca el MBR (Master Boot Record), que son los 512 bytes de la unidad encargados de informar al sistema de cmo lograr el arranque (particiones).

3) Ya el control lo tiene el s.o. el cual empieza a chequear de forma minuciosa todos los dispositivos hw. Si todo va bien se lanza un programa especial (en forma grfica o en modo texto) que es el que recoger las rdenes del usuario (shell o intrprete de comandos).

1.9.- Utilizacin del sistemas operativo.

Se puede utilizar de dos maneras distintas:

Modo orden o modo comando: la interaccin del usuario y el so es a travs de una lnea de comandos. Tecleamos la orden y pulsamos [Intro].

Modo grfico: Se utilizan ventanas, iconos, ratn, etc. Normalmente, se considera que el uso de un entorno grfico en un equipo servidor se puede considerar un gasto innecesario de recursos.

Parte independiente del HW

Sistema Operativo

Parte dependiente del HW

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