Introducción a los Sistemas Operativos

Transcripción

1 Introducción a los Sistemas Operativos Parte II USB Servicios de los SO Interfaz de usuario Ejecución de programas Operaciones de E/S Manipulación de archivos Comunicaciones Detección de errores 1

2 Funciones de los SO Las funciones clásicas de los sistemas operativos se pueden agrupar en las tres categorías siguientes: Gestión de recursos de la computadora Ejecución de servicios para los programas (Máquina Virtual Extendida) Ejecución de los mandatos del usuario Que es un recurso? 2

3 Concepto de Recurso Procedimiento o medio del que se dispone para satisfacer una necesidad, llevar a cabo una tarea o conseguir algo: es una persona con muchos recursos; las metáforas son recursos estilísticos. Acción que concede la ley al interesado en un juicio para reclamar contra las resoluciones, ante el juez que las dictó o ante otro: se interpondrá un recurso contra la sentencia. Bienes, medios o riqueza: recursos naturales. Término referente a Computadoras Cualquier elemento hardware o Software HW: Procesador, memoria, dispositivo, Sw: fichero, proceso, puerto comunicaciones, El SO como gestor de recursos Los ordenadores constan de muchos recursos. Entonces la tarea del sistema operativo consiste en asegurar un reparto ordenado y controlado de los recursos entre los diversos programas que compiten por obtenerlos La tarea primordial del SO es mantenerse al tanto de quién está utilizando cada recurso, conceder recursos solicitados, contabilizar el uso de los recursos y resolver los conflictos que se presenten entre las solicitudes de los diferentes programas y usuarios. 3

4 El SO como gestor de recurso multiplexación de los recursos de dos formas: en el tiempo: varios programas o usuarios se turnan para usar el recuso en el espacio: cada uno recibe una parte del recurso Asignacion de recursos Proteccion Contabilidad El SO como maquina virtual extendida El programa que oculta al programador la verdad acerca del hardware y presenta una visión bonita y sencilla de ficheros con nombre que se pueden leer y en los que se puede escribir, es el sistema operativo. Ejecucion de programas El SO permite que un programa se ejecute, pare o aborte La ejecucion da lugar al concepto de proceso Ordenes de E/S Proveen a los programas operaciones de lectura, escritura y modificacion del estado de los perifereicos Operciones sobre archivos Permite creación, borrado, apertura, renombrado,escritura y lectura de archivos Deteccion y tratamiento de errores El SO trata las condiciones de error que detecte el Hw (desbordamientos, memoria, errores de ejecución) 4

5 El SO como interfaz de usuario El Interprete de comandos o Shell es elmodulo que permite que los usuarios dialoguen de forma interactiva con el sistema El Shell: Espera una orden del usuario Analiza la orden y en caso de ser correcta la ejecuta Concluida la orden vuelve a la espera "Graphical user interface or GUI Es una frase comúnmente usada para describir a "Microsoft Windows" y programas similares. Tiene ese nombre debido a que debe utilizarse un mouse para trabajar con objetos gráficos Ejemplos: ventanas, menús, iconos, botones y otras herramientas 5

6 Niveles del Sistema Operativo Nucleo (kernel): gestiona los recursos hw Capa de servicios o llamadas al sistema Capa de interprete de mandatos o Shell Componentes y estructura del SO Las funciones del nucleo se centran en la gestion de recursos, tratamiento de interrupciones y funciones basicas de tratamiento de memoria. 6

7 Clasificacion SO (parte II) Sistema Operativos MONOLITICOS Tiene una estructura clara y bien definida Todos sus componentes se encuentran integrados en un unico programa que ejecuta un unico espacio de directorios Todas las funciones se ejecutan en el modo nucleo Unix y DOS Su desventja es que resulta complicado modificarlos y anadir nuevas funcionalidades y servicios Clasificacion SO (parte II) Sistema Op. ESTRUCTURADOS Sistemas por capa Se organiza como una jerarquia de capas, donde cada capaofrece una interfaz clara y bien definida a la capa superiorny solamente usa los servicios que le ofrece la capa inferior. Su principal ventaja es la modularidad y abtraccion 7

8 Clasificacion SO (parte II) Sistema Op. ESTRUCTURADOS Sistemas cliente-servidor El enfoque consiste en implementa la mayor parte de los servicios y funciones del SO en procesos de usuario, dejando solo una pequena parte del SO ejecutando en modo nucleo (micronucleo) a los programas que ejecutan el resto de las funciones se les denomina servidores Otra clasificación Sistemas operativos de mainframe Sistemas operativos de servidor Sistemas operativos multiprocesador Sistemas operativos de ordenador personal Sistemas operativos de tiempo real Sistemas operativos empotrados Sistemas operativos de tarjeta inteligente 8

9 Ejemplos de sistemas operativos A continuación lista de algunos de los programas de sistemas operativos que se pueden encontrar en el mercado: Sistemas operativos para PC DOS OS/2 IBM UNIX Macintosh (Mac OS) LINUX Windows 9x (generación de los 90 Windows XP Windows vista Sistemas opetativos de red Windows NT Server Windows 2000 Server Windows Server 2003 NetWare de Nvell UNIX para servidores Linux para servidores generación de los 90) Sistemas operativos integrados Windows XP Windows CE.NET Pal OS Pocket PC OS Symbian Sistemas operativos en miniatura que se encuentran en los teléfonos celulares inteligentes de Nokia y Sony Ericsson Estructura de un S. O. Núcleo Gestión de la memoria Control de entrada/salida Gestión de dispositivos de almacenamiento masivo Asignación de recursos y planificación Protección Interfaz de usuario 9

10 Núcleo Descansa directamente sobre el hardware y proporciona una serie de servicios a las capas superiores del sistema. Las tareas principales son: Manejo de interrupciones Asignación de trabajo al procesador Proporcionar una vía de comunicación entre los diferentes programas Núcleo Manejo de interrupciones: Cuando el hardware detecta una interrupción, el control se transfiere a este módulo, el cual analiza el carácter de la interrupción y toma las acciones apropiadas: Transferir el control a otro módulo del S. O. Iniciar otro programa Continuar la ejecución del programa interrumpido 10

11 Núcleo Asignación de trabajo al procesador y comunicación entre programas El núcleo transfiere el control al programa que el planificador ha determinado para que sea el próximo en ejecutarse. La comunicación entre programas se logra manteniendo una cola de mensajes en espera para cada uno de los programas activos. El núcleo recibe los mensajes y los va almacenando en la cola apropiada al destino en cuestión, para distribuirlos cuando el programa destino se active. Procesos 11

12 Gestión de la memoria La memoria principal de la mayoría de los ordenadores es mucho mas pequeña de lo que sería necesario para manejar todos los programas y datos. El módulo de gestión de memoria es el encargado de asignar ciertas porciones de la memoria principal a los diferentes programas, mientras el resto de programas y datos se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo. La forma mas común de gestión de memoria es crear una memoria virtual utilizando los dispositivos de almacenamiento masivo. Control de la entrada/salida Los problemas derivados de las diferentes velocidades de funcionamiento de los dispositivos son tratados por este módulo presentándolo como una cuestión independiente del dispositivo. P.e. En las salidas es frecuente la utilización de spoolers, los datos se almacenan temporalmente en una cola situada en un dispositivo de almacenamiento masivo hasta que el periférico requerido quede libre. 12

13 Gestión de los dispositivos de almacenamiento masivo Los datos y programas de un dispositivo de almacenamiento masivo se mantienen en ficheros. Supervisa la creación, actualización y eliminación de estos ficheros. Mantiene un directorio con todos los ficheros que existen en el sistema en cada momento. Cada fichero está dotado de un conjunto de privilegios de acceso, que indican la extensión con la que pueden compartir la información contenida en el fichero. El S. O. Vigila que estos privilegios no sean violados. Sistema de archivos 13

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