TEMA 1: INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

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TEMA 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS
1. Definición, funciones y objetivos de un
SO. 1.1. Sistema Informático 1.2. Definiciones de
Sistema Operativo 1.3. Objetivos y/o funciones de
un SO 1.4. Servicios del Sistema Operativo 2.
Evolución histórica. 2.1. Proceso en serie 2.2.
Sistemas sencillos de procesos por lotes 2.3.
Sistemas por lotes con multiprogramación 2.4.
Sistemas de tiempo compartido 3. Conceptos
fundamentales. 3.1. Usuario nivel comandos y/o
aplicaciones 3.2. Usuario programador 3.3.
Diseñador/implementador del SO 4. Métodos de
estructuración. 4.1. Estructura simple / sin
estructura /sistemas monolíticos 4.2. Estructura
en capas 4.3. Estructura micronúcleo o
cliente/servidor 5. Clasificación de los SO.
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1.1. Sistema Informático

• Hardware
• Software
• Programas de aplicación.
• Software de sistemas
• Programas de sistemas
• Sistema Operativo
• Usuarios

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1.2. Definiciones de Sistema Operativo

• (Stallings) Un SO es un programa que controla la
  ejecución de los programas de aplicación y que
  actúa como interfaz entre el usuario del
  computador y el hardware del mismo.
• (Silberschatz, 1) Un SO es todo aquello que te
  entrega el vendedor cuando le pides un Sistema
  Operativo.
• (Silberschatz, 2) el SO es el único programa que
  se está ejecutando en todo momento en el
  computador (denominado núcleo o kernel), siendo
  el resto programas de aplicación.
• (Milenkovic) un SO puede ser contemplado como
  una colección organizada de extensiones software
  del hardware, consistente en rutinas de control
  que hacen funcionar un computador y proporcionan
  un entorno para la ejecución de los programas.

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1.3. Objetivos y/o funciones de un SO

• Comodidad o conveniencia de uso.

• Eficiencia los recursos se han de aprovechar
  eficientemente.
• Control de la ejecución de los programas.

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1.4. Servicios del Sistema Operativo

• El SO proporciona ciertos servicios a los
  programas y a los usuarios de dichos programas
• Ejecución de programas.
• Operaciones de E/S.
• Manipulación de ficheros.
• Comunicaciones.
• Detección de errores.
• Accounting (contabilidad).
• Protección.

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2. Evolución histórica (I)

• 2.1. Proceso en serie no hay Sistema Operativo
• Conmutadores que permiten cargar programas.
• Los programas en tarjetas perforadas.
• Planificación de trabajos los usuarios reservan
  tiempo de computador.
• Preparación de trabajos incluye el montaje y
  desmontaje de cintas, carga y descarga de
  tarjetas, etc.

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Evolución histórica (II)

• 2.2. Sistemas sencillos de procesos por lotes
• Antepasado del SO monitor.
• El JCL (lenguaje de control de trabajos) permite
  dar instrucciones al monitor.
• El monitor cede el control a un programa para su
  ejecución y lo recupera cuando termina.
• Se necesitan características HW adicionales
• Protección de memoria.
• Temporizador.
• Instrucciones privilegiadas.
• Interrupciones.

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Evolución histórica (III)

• 2.3. Sistemas por lotes con multiprogramación
• Anteriormente se perdía tiempo en las E/S.
• Se almacenan varios programas en la memoria.
• El procesador cambiará a otro programa cuando el
  actual necesite esperar por el fin de una E/S
  multiprogramación o multitarea.

• El spooling mejora el rendimiento del sistema

Disco duro
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• Se necesitan características HW y SW
  adicionales
• El HW debe respaldar las interrupciones de E/S.
• Se necesita alguna gestión de memoria para
  mantener varios programas en memoria.
• Se necesita algún algoritmo de planificación
  para decidir qué programa ejecutar.

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Evolución histórica (IV)

• 2.4. Sistemas de tiempo compartido
• Hay trabajos que necesitan que el usuario
  interactúe con el computador.
• Sistema de tiempo compartido el SO intercala la
  ejecución de cada programa de usuario en ráfagas
  cortas de cómputo o cuantos (quantum).
• Se vuelve a utilizar la multiprogramación.
• Las características HW necesarias son básicamente
  las vistas en los sistemas de lotes con
  multiprogramación.

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3. Conceptos fundamentales (I)

• 3.1. Usuario de nivel comandos y/o aplicaciones
• Usuario persona que se identifica
  individualmente ante el SO.
• Sesión conjunto de actividades entre la
  identificación y el fin de realización de
  actividades.
• Programa de sistemas herramientas extra para el
  entorno de ejecución.
• Intérprete de comandos programa de sistemas
  usado como interfaz entre el usuario y el SO.
• Fichero colección de información relacionada
  almacenada en un dispositivo como los discos
  magnéticos.
• Proceso programa en ejecución. Espíritu
  animado de un programa.

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Conceptos fundamentales (II)

• 3.2. Usuario programador
• Llamada al sistema interfaz entre los procesos y
  el SO. Sirven para solicitar servicios del SO.
• Modos de ejecución
• Modo usuario.
• Modo privilegiado/supervisor/monitor.

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Conceptos fundamentales (III)

• 3.3. Diseñador/implementador del SO
• Subsistema de gestión de procesos.
• Creación, eliminación, suspensión y reanudación
  de procesos.
• Mecanimos para sincronización y comunicación de
  procesos.
• Mecanismos para manejo de interbloqueos.
• Subsistema de gestión de memoria.
• Registrar qué partes de la memoria están en uso y
  por quién.
• Asignar y liberar espacio de memoria cuando sea
  necesario.
• Subsistema de gestión de ficheros.
• Creación y borrado de ficheros.
• Primitivas para manipulación de ficheros.
• Mapeado de ficheros en memoria secundaria.

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4. Métodos de estructuración de un SO

• 4.1. Estructura simple / sin estructura /
  sistemas monolíticos
• SO colección de procedimientos que se invocan.
• Estructura muy elemental
• Programa principal.
• Conjunto de procedimientos de servicio.
• Conjunto de procedimientos de utilidad..

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Métodos de estructuración de un SO (II)

• 4.2. Estructura en capas
• capa objeto abstracto que encapsula datos y sus
  operaciones.
• Ventaja modularidad --gt facilita el
  mantenimiento.
• Inconvenientes
• Definición de las capas.
• Problemas de eficiencia.

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Métodos de estructuración de un SO (III)

• 4.3. Estructura micronúcleo o cliente/servidor
• Núcleo del SO mínimo.
• Funciones del SO a procesos de usuario.
• Procesos cliente solicitan servicios a procesos
  servidor.
• El núcleo maneja la comunicación entre clientes y
  servidores.

• Fácilmente adaptables a sistemas distribuidos.

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5. Clasificación de los SO

• Según la utilización de recursos
• Sistemas monoprogramados.
• Sistemas multiprogramados o multitarea.
• Sistemas de multiprocesamiento.
• Según la interactividad
• Procesamiento por lotes (batch).
• Tiempo compartido.
• Tiempo real
• Según el número de usuarios
• Sistemas monousuario
• Sistemas multiusuario