Concepto de sistema operativo. Elementos y estructura.
1.INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS
Un sistema operativo está compuesto por:
Elementos físicos (Hardware)
Conjunto de programas y datos (Software)
El software permite al ordenador:
Almacenar
Procesar
Recuperar
INFORMACIÓN
El programa más importante de un sistema informático.
2. CONCEPTO DE SISTEMA OPERATIVO
SO
Es un conjunto de programas que controlan los recursos del computador (CPU, MP, periféricos…) y proporciona una máquina virtual más fácil de utilizar que el hardware subyacente
Objetivos
Hacer que el hardware del computador se emplee de manera eficiente
Lograr que el sistema de computación se use de manera cómoda
2.1 SO COMO ADMINISTRADOR DE RECURSOS
Objetivos
Asignar de forma ordenada y eficiente los recursos del sistema.
Optimizar el rendimiento del sistema.
Ningún programa o usuario ha de ser perjudicado por su gestión
2.2. SO COMO MÁQUINA VIRTUAL
La arquitectura de los computadores
Es difícil de programar
El SO oculta la realidad del hardware al programador y presenta un mundo más sencillo y más fácil de programar.
Las áreas en las que es frecuente que la máquina virtual difiera de la real son:
E/S
Memoria
Sistema de ficheros
Protección
Tratamiento de errores
2.3. CARACTERÍSTICAS
Conveniencia
El SO hace más conveniente el uso del computador.
Eficacia
El SO permite usar recursos de forma correcta y eficiente.
Habilidad para evolucionar
Tiene que aceptar nuevas funciones.
Encargado de administrar el HW
El SO debe ser eficaz.
Relacionar dispositivos
Ha de comunicar dispositivos conectados.
Algoritmos
El SO usa el computador de forma racional y eficiente.
3. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS SITEMAS OPERATIVOS
Los sistemas operativos han estado siempre relacionados con las arquitecturas de los ordenadores.
1ª Etapa: Procesamiento en serie (1945 -1955)
Se caracteriza por la ausencia de sistema operativo
Las computadoras utilizaban las válvulas de vacío.
El usuario programaba sobre el hardware básico o en tarjetas perforadas
Estas máquinas eran programadas en lenguaje máquina
2ª Etapa: Procesamiento por lotes (1955 -1965)
Se integran transistores en la arquitectura de las computadoras.
Los datos que se iban a procesar se leían de tarjetas perforadas o cintas magnéticas.
El procesamiento por lotes consiste en que los datos son introducidos al ordenador por otro pequeño ordenador.
IBM
IBM 1401
Los programadores llevan las tarjetas a la 1401 que lee los lotes de trabajos y los coloca en cinta magnética.
Se lleva la cinta de salida a la 1401 y esta imprime los resultados.
IBM 7094
Se lleva la cinta de entrada a la 7094, que realiza los cálculos y guarda los resultados en otra cinta de salida.
3ª Etapa: Multiprogramación y tiempo compartido (1965 -1980)
Se reduce el tamaño y consumo de energía gracias a los circuitos integrados.
Baratos y rápidos.
Se ejecutan simultáneamente varios programas
Varios usuarios con un terminal
4ª Etapa: Redes de ordenadores (1980 - Hoy)
computadoras personales.
integración de componentes electrónicos.
memorias más rápidas y de mayor capacidad.
SSOO son más fáciles de usar
MS-DOS y más tarde otros con interfaces gráficas.
Elevada potencia en gestión de HW
4. TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS
Parámetros
Número de usuarios
Número de procesos
Número de procesadores
Tiempo de respuesta
4.1. NÚMERO DE USUARIOS
MONOUSUARIO
MULTIUSUARIO
4.2. NÚMERO DE PROCESOS
MULTITAREA
MONOTAREA
4.3. NÚMERO DE PROCESADORES
MONOPROCESO
MULTIPROCESO
4.4. TIEMPO DE RESPUESTA
TIEMPO REAL
TIEMPO COMPARTIDO
5. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO
TIPOS
Monolítico
estructura más simple
funcionalidad máxima dentro del menor espacio
No tiene estructura clara
altamente vulnerable
nueva característica implica tener que recompilar
Micronúcleo o Microkernel
nueva forma de organizar el SO.
funciones centrales son manejadas por el núcleo y la interfaz de usuario es manejada por el entorno
gran relevancia durante los años 80 y 90
Redujo la complejidad y descentralizó los fallos
Aumenta la portabilidad
Sistema Cliente-Servidor
variación del sistema Microkernel
Los servidores → proporcionan cierto servicio
Los clientes → que utilizan los servicios de los procesos servidores
La finalidad de esta estructura es la de minimizar el núcleo
Sistema por Capas
Sistema por Módulos
mayoría de los sistemas operativos modernos
un módulo falla no afecta a los otros
kernel se compone por módulos
se pueden cargar dinámicamente
utiliza la programación orientada a objetos
Se parece al sistema por capas, pero es más flexible
Similar al microkernel
pero este es más eficiente