SISTEMA OPERATIVO

Sistema operativo, software básico que controla una computadora. El sistema

operativo tiene tres grandes funciones clásicas:

Gestión de los recursos de la computadora

Ejecución de los mandatos de los usuarios

Ejecución de servicios para los programas

FUNCIONES DE UN SO

1. Aceptar todos los trabajos y conservarlos hasta su finalización.

2. Interpretación de comandos: Interpreta los comandos que permiten

al usuario comunicarse con el ordenador.

3. Control de recursos: Coordina y manipula el hardware de la

computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de

disco, el teclado o el Mouse.

4. Manejo de dispositivos de E/S: Organiza los archivos en

diversos Dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles,

discos duros, discos compactos o cintas magnéticas.

5. Manejo de errores: Gestiona los errores de hardware y la pérdida de

datos.

6. Secuencia de tareas: El sistema operativo debe administrar la

manera en que se reparten los procesos. Definir el orden. (Quien va

primero y quien después).

7. Protección: Evitar que las acciones de un usuario afecten el

trabajo que esta realizando otro usuario.

8. Multiacceso: Un usuario se puede conectar a otra máquina sin tener

que estar cerca de ella.

COMPONENTES DE UN SO

EL

INTERPRETE

DE

MANDATO O

SHELL

SONÚCLEOLOS

SERVICIOS

COMPONENTES DE UN SO

De manera esquemática, un sistema operativo se compone de:

1.Núcleo (Kernel): responsable de la gestión de memoria, de disco y de

procesos.

2.Servicios (API: Aplication Program Interface): mediante estos servicios las

aplicaciones pueden realizar peticiones al sistema operativo para acceder a los

recursos hardware del sistema.

3. Shell (Intérprete de comandos): es el proceso encargado de traducir los

comandos que los usuarios introducen, a instrucciones que el sistema

operativo entiende.

Conjunto de

rutinas

Procesador Memoria E/S

Gestionar

Atender al funcionamiento y

peticiones de los trabajos que se

ejecutan en el sistema.

EL NÚCLEO:

EL NÚCLEO: (KERNEL)

Es lo primero que se carga del sistema operativo al arrancar el

ordenador.

Reside permanentemente en memoria y atiende las llamadas al

sistema.

Tiene las siguientes funciones básicas:

• Carga inicial (programa de arranque)

• Planificación de trabajos de la CPU (procesos y tareas)

• Administración de periféricos

• Comunicación entre procesos

• Administración de memoria

• Administración de archivos

Los servicios se suelen agrupar según su funcionalidad :

Gestión de procesos

Gestión de memoria

Gestión de la E/S Seguridad y protección

Comunicación y

sincronización

entre procesos

Gestión de archivos

y directorios

LOS SERVICIOS:

Gestión de procesos

Un proceso es un programa en ejecución. Durante su

ejecución, un proceso necesita tiempo de CPU, una

porción de memoria, archivos, acceso a dispositivos de

entrada/salida y otros recursos.

Las responsabilidades del S.O. en la gestión de procesos

son:

• Creación y eliminación de procesos.

• Planificación de procesos: repartir la CPU entre los

procesos activos.

• Sincronización entre procesos

• Comunicación entre procesos

Gestión de memoria

La memoria principal (RAM) es un recurso compartido

entre el S.O. y los procesos que es necesario para que

estos se ejecuten.

Responsabilidades del S.O en cuanto a la gestión de la

memoria principal:

• Conocer qué zonas de memoria están libres y cuáles

están ocupadas

• Decidir qué memoria se le asigna a cada proceso

• Reservar y liberar zonas de memoria según se solicite

• Memoria virtual: utilizar el almacenamiento secundario

(disco duro) como una extensión de la memoria principal.

Gestión de entrada / salida

Hay una gran variedad de dispositivos de entrada/salida que

tienen que ser gestionados por el sistema operativo: pantalla,

teclado, ratón, impresora, módem, tarjetas de red,

comunicaciones serie (USB), etc.

Las responsabilidades del S.O. con respecto a la gestión de

los dispositivos de entrada/salida son las siguientes:

• Proporcionar una interfaz uniforme para el acceso a los

dispositivos (independencia del dispositivo).

• Proporcionar manejadores (drivers) para los dispositivos

concretos.

• Control de los errores más comunes.

• Para los dispositivos de almacenamiento, utilizar pulmones o

búferes intermedios.

• Para los discos, planificar de forma óptima las peticiones.

Gestión de entrada / salida

El problema fundamental de las gestión de los dispositivos de

entrada/salida es que son más lentos que el conjunto CPU-

Memoria principal. Esto obliga al sistema operativo a utilizar

una serie de técnicas que eviten, en la medida de lo posible,

que la CPU quede ociosa a la espera de una operación de

entrada/salida.

Para solucionar este problema se utilizan zonas intermedias

de almacenamiento de datos que sirven de pulmón de

flexibilización. Estas zonas de almacenamiento intermedio

pueden estar, entre otros sitios, en:

• Memoria principal.

• Memoria secundaria.

• Memoria del dispositivo de entrada salida.

Gestión de archivos

Un archivo es un conjunto de datos identificado por un

nombre. Los archivos se almacenan en dispositivos de E/S.

Un archivo es un concepto de alto nivel que no existe en el

hardware. Las responsabilidades del S.O. con respecto a la

gestión de archivos

son las siguientes:

• Manipulación de archivos: crear, borrar, leer, escribir,

modificar propiedades, etc.

• Manipulación de directorios.

• Ubicar los archivos y directorios en los dispositivos de

almacenamiento secundario.

• Facilitar ciertos servicios: copia de seguridad, gestión de

versiones, etc.

Sistema de protección

• De usuario: Mecanismos destinados a controlar el acceso de los

usuarios a los recursos:

– Definir clases de usuarios, clases de permisos, etc.

– Definir mecanismos de acceso a los recursos:

· Contraseñas: se pueden poner contraseñas para acceso a

determinados recursos.

· Capacidades: cada usuario o grupo de usuarios tendrán definidas

una serie de acciones que pueden hacer sobre un recurso (leer,

configurar, actualizar, etc.).

– Controlar el acceso a los recursos, denegando el acceso cuando

no esté permitido.

• De proceso: Mecanismos destinados a controlar el acceso de los

procesos a los recursos:

– Acceso a la memoria del S.O. y de otros programas.

– Acceso directo a los dispositivos de E/S.

– Abuso de la CPU.

Textuales o alfanumérica : Lee la línea escrita por el usuario y lleva a cabo las

acciones especificadas por la misma. Una vez realizadas, el interprete notifica al

usuario que esta listo para recibir otro mandato. Este ciclo repetitivo define el modo de

operación de esta interfaz.

INTÉRPRETES DE MANDATOS (SHELL)

Para que un usuario pueda dialogar directamente con el S.O., se proporciona una interfaz

de usuario básica para:

•Cargar programas

•Abortar programas

•Introducir datos a los programas

•Trabajar con archivos

•Trabajar con redes

Ejemplos de interprete de comandos

• JCL en sistemas por lotes

• COMMAND.COM en MS-DOS

• Shell en UNIX

Gráficos: están basados en ventanas que permiten al usuario trabajar

simultáneamente en distintas actividades. Asimismo, se utilizan iconos y menús para

reprensentar los recursos del sistema y poder realizar operaciones sobre los mismos,

respectivamente.

En la actualidad, e inicialmente orientadas al gran público, son más utilizadas las GUI

(Graphics User Interface) que el clásico interprete de comandos textual.

Estas interfaces gráficas permiten al usuario dar órdenes y trabajar con el sistema

operativo de manera sencilla, sin necesidad de un gran conocimiento de los comandos

del sistema operativo.

INTÉRPRETES DE MANDATOS (SHELL)

Sistemas Operativos

(Microsoft)

ALGO DE HISTORIA ...

MS/DOS (1982)

MS-DOS son las siglas de MicroSoft Disk Operating System, Sistema operativo de

disco de Microsoft. Es un sistema operativo comercializado por Microsoft perteneciente

a la familia DOS. Fue un sistema operativo para el IBM PC que alcanzó gran difusión.

En 1985 Microsoft logró desarrollar su primer entorno gráfico para su sistema operativo

MS-DOS, al que llamó Windows 1.0 y que disponía de iconos de 32x32 píxeles y

gráficos en color. Una de las características más originales fue el icono animado del

reloj, que más tarde desaparecería

Windows 1.0 (1985)

Entornos Gráficos Microsoft

La segunda versión de Windows mejoró notablemente la gestión de las ventanas, que

ahora podían ser superpuestas, redimensionadas, maximizadas y minimizadas,

conceptos que se mantuvieron a partir de entonces en las distintas ediciones de

Windows.

Windows 2.0 (1987)

Esta versión aprovechó las prestaciones de los procesadores 386, que podían acceder

a más de 640 KB y con las que lograron por ejemplo resoluciones de hasta 1024x768

píxeles. La interfaz también cambió de diseño e iconos, con un aspecto notablemente

mejor al de las ediciones previas.

Windows 3.0 (1990)

Esta versión fue la primera en incluir tipografías TrueType, que estaban instaladas por

defecto y que convirtieron a Windows en una plataforma eficiente para autoedición.. En

Windows 3.1 también se incluyó un nuevo esquema de color denominado Hotdog

Stand, que contenía contrastes de rojo, amarillo y negro para darle mayor relieve a los

iconos y ventanas.

Windows 3.1 (1992)

Sistemas Operativos Gráficos

Microsoft

Este fue el primer sistema operativo de Microsoft que integraba una interfaz gráfica de

usuario nativa en el sistema -aunque la base siguiera siendo MS-DOS-, que también se

mantuvo en W98 y Me. En Windows 95 El famoso botón de Inicio (Start) apareció por

primera vez, pero también lo hicieron otros conceptos que aún hoy se mantienen en

Windows Vista o Windows 7 y que simplemente han visto modificado su aspecto visual.

Windows 95 (1995)

Aunque el aspecto general era similar al de Windows 95, toda la interfaz gráfica de

usuario podía usar más de 256 colores para el renderizado del aspecto visual. Eso sí,

se incluyeron cambios notables en el explorador de archivos -que cambió

completamente-, y además se introdujo el concepto del "Escritorio Activo".

Windows 98 (1998)

Windows 2000, es un sistema operativo de Microsoft que se puso en circulación el 17

de febrero de 2000 con un cambio de nomenclatura para su sistema NT. Así, Windows

NT 5.0 pasó a llamarse Windows 2000.

Windows 2000 (2000)

Windows Mellenium (2000)

Windows ME, sucesor de Windows 98, fue puesto en el mercado como "Home Edition"

cuando fue comparado con Windows 2000 que había sido lanzado siete meses antes.

Incluía Internet Explorer 5.5, Windows Media Player 7 y la nueva aplicación Windows

Movie Maker, que tiene como propósito la edición del vídeo con varias opciones básicas

y fue diseñado para que fuera de gran facilidad de uso para usuarios caseros

El considerado por muchos como el mejor sistema operativo de Microsoft de toda su

historia introdujo también cambios visuales importantes que sobre todo se demostraron

por la personalización de la interfaz gráfica de usuario, que ahora daba soporte a los

temas y que introducía un aspecto totalmente diferente para ventanas e iconos, así

como los sistemas de ayuda y notificaciones.

Windows XP (2001)

Windows Vista (2007)

Aunque la interfaz visual supuso una verdadera revolución respecto a lo que se había

visto en ediciones anteriores de Windows, su éxito se vio obstaculizado por el mal

comportamiento de varias de sus características. No obstante, las mejoras visuales que

han hecho de Vista un producto más atractivo para los usuarios finales se confirmarán

con el lanzamiento de Windows 7, que prácticamente no variará esa base.

Las funcionalidades de esta nueva gama de posibilidades que ofrece el Windows7 es

sencillamente diferente de todo lo que se ha visto con respecto a las anteriores

versiones de este Software para el ordenador, como por ejemplo la inclusión de una

barra de tareas mejorada y vistas de pantalla completa. Este especial aditamento

facilitará mucho la tarea de los usuarios

Windows 7 (2009)

Desde que Linus Torvalds en 1991 creó el primer núcleo de Linux hasta estos

días han salido a la luz gran cantidad de distribuciones (versiones).

Las variantes de estos sistemas se denominan “distribuciones” y su objetivo es

ofrecer una edición que cumpla con las necesidades de determinado grupo de

usuarios. De esta forma existen distribuciones para hogares, empresas y

servidores.

Una de las ventajas del software libre es que permite que cada uno lo estudie y

modifique a su gusto, es por esto que miles de personas en todo el mundo

trabajan para mejorar sus sistemas operativos y aplicaciones.

Basicamente la totalidad de las distros de linux se basan en Debian, Red Hat o

Slackware y desde ahi tenemos distribuciones para todos los gustos y

necesidades. A continuación les presentamos un diagrama en forma de linea de

tiempo donde se ven las ramificaciones que han ido teniendo las distintas

versiones.

La evolución GNU/Linux

Distribuciones Linux

Administración de tareas:

Monotarea: Si solamente

puede ejecutar un proceso

(aparte de los procesos del

propio SO) en un momento

dado. Una vez que empieza

a ejecutar un proceso,

continuará haciéndolo hasta

su finalización o

interrupción.

Multitarea: Si es capaz de

ejecutar varios procesos al

mismo tiempo. Este tipo de

SO normalmente asigna los

recursos disponibles (CPU,

memoria, periféricos) de

forma alternada a los

procesos que los solicitan,

de manera que el usuario

percibe que todos funcionan

a la vez, de forma

concurrente.

CLASIFICACION DE LOS SO

Administración de usuarios:

Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

Multiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus

programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente

estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que

un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.

Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos...) de

más de una computadora al mismo tiempo.

Manejo de recursos:

Centralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SO

SISTEMAS OPERATIVOS POR LOTES

Los sistemas operativos por lotes, procesan una gran cantidad de trabajos con poca o

ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Cuando estos

sistema son bien planeados, pueden tener un tiempo de ejecución muy alto, porque el

procesador es mejor utilizado y los sistemas operativos pueden ser simples, debido a la

secuenciabilidad de la ejecución de los trabajos.

Algunas características de los sistemas operativos por lotes son las siguientes:

• Requiere que el programa, datos y órdenes al sistema sean remitidos todos juntos en

forma de lote

• Permiten poca o ninguna interacción con el usuario

• Mayor potencial de utilización de recursos que procesamiento serial simple en

sistemas multiusuarios

• Conveniente para programas de largos tiempos de ejecución

TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

SISTEMAS OPERATIVOS DE TIEMPO REAL

Los sistemas operativos de tiempo real son aquellos en donde no tiene importancia el usuario, sino

los procesos. Se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o

eventos.

Son construidos para aplicaciones muy específicas, tales como: tráfico aéreo, bolsas de valores,

etc.

Algunos campos de aplicación son los siguientes:

• Control de trenes

• Telecomunicaciones

• Sistemas de fabricación integrada

• Control de edificios, etc.

Algunas características de los sistemas operativos de tiempo real son:

• Su objetivo es proporcionar rápidos tiempos de respuesta

• Procesa ráfagas de miles de interrupciones por segundo sin perder algún proceso

• Poco movimiento de programas entre almacenamiento secundario y memoria

• Proceso de mayor prioridad expropia recursos

SISTEMAS OPERATIVOS DE MULTIPROGRAMACIÓN (SISTEMAS OPERATIVOS

DE MULTITAREA)

• Soporta la ejecución de dos o más trabajos activos al mismo tiempo.

• Su objetivo es tener varias tareas en la memoria principal.

Las características de un Sistema operativo de multiprogramación son las siguientes:

• Mejora productividad del sistema y utilización de recursos

• Multiplexa recursos entre varios programas

• Soporta múltiples usuarios

• Requiere validación de usuario para seguridad y protección

Estos sistemas operativos se caracterizan por tener múltiples programas activos,

compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.

SISTEMAS OPERATIVOS DE TIEMPO COMPARTIDO

• Estos sistemas permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos

para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan

pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario.

• Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de E/S;

son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la

ilusión de que tiene el sistema dedicado para sí mismo.

Las características de los sistemas operativos de tiempo compartido son:

• Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí

• La mayoría utilizan algoritmo de reparto circular

• Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes

SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS

Estos sistemas permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de

procesadores; este conjunto de procesadores puede estar en un equipo o en diferentes,

en este caso es transparente para el usuario.

Sus características de los sistemas operativos distribuidos son:

• Colocación de sistemas autónomos capaces de comunicación y cooperación mediante

el hardware y software

• Proporcionan medios para la compartición global de recurso

• Servicios añadidos: denominación global, sistemas de archivos distribuidos,

facilidades para distribución de cálculos.

SISTEMAS OPERATIVOS DE RED

Son aquellos que mantienen a dos o más computadoras unidas a través de algún

medio de comunicación, con el objetivo de poder compartir los diferentes recursos y la

información del sistema.

• Por lo regular son utilizados en: Novell Netware, Personal Netware, Lan Manager, etc.

SISTEMAS OPERATIVOS PARALELOS

• En estos sistemas se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan

por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo.

• En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos

en forma interactiva, simulando paralelismo. Así, en lugar de esperar a que el proceso

termine de ejecutarse, regresa a atender al usuario inmediatamente

• Windows. Distintos tipos:

< Para servidores: NT Server, 2000 Server, Server 2003, XP

profesional.

< Para clientes o domésticos: 2000, XP Home, Vista Home.

< Para equipos especiales (PDA’s, móviles, etc): CE, Mobile

• UNIX. Distintas versiones y distibuciones:

< Unix (SUN)

< Linux (Gratis)

< Aix (IBM)

Sistemas Operativos Comerciales