TEMA 4. SISTEMAS OPERATIVOS.

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1 TEMA 4. SISTEMAS OPERATIVOS. DEFINICIÓN El Sistema Operativo es el programa, y por tanto Software, principal del ordenador. Es el primer programa que se instala en un ordenador y va a ser el encargado de gestionar y administrar el Hardware del ordenador, en especial los dispositivos de entrada y salida y las unidades de almacenamiento. POSICIONAMIENTO El S.O. tiene un doble posicionamiento: Entre el Usuario y el Hardware. El S.O. es el vehículo de comunicación entre nosotros y el ordenador. Para ello el S.O. propone una Interfaz de Usuario, una pantalla a través de la cual nosotros podemos decirle al ordenador qué queremos hacer. La forma de hacerlo es mediante comandos, instrucciones específicas que el S.O. reconoce e interpreta mediante el Procesador de Comandos. La Interfaz de usuario en la mayoría de S.O. es de tipo gráfico y se denomina GUI: interfaz gráfica de usuario. También se llaman entornos de escritorio. Ejemplos de GUI: Escritorio de Windows. Escritorio Dock de Mac. KDE y GNOME de Linux. XWindows de Unix. Entre el Software y el Hardware. El S.O. ayuda a los programas que instalamos posteriormente y sobre él a comunicarse con los dispositivos hardware instalados en el ordenador. Y lo hace mediante unos archivos llamados Driver o Controladores, que son específicos de cada dispositivo y que permiten al S.O. comunicarse con la impresora, el monitor, la cámara de fotos, el scaner así como entender los movimientos del ratón o las pulsaciones sobre el teclado. Los controladores vienen en un CD con el dispositivo cuando lo compramos o ya los trae el propio S.O. Los programas que instalemos en el ordenador deben ser específicos para el S.O. que tenemos instalado. No podemos instalar un Photoshop para Windows sobre un ordenador con Linux. CLASIFICACIÓN Multiusuario. Permite a varios (entre dos y miles) usuarios usar los mismos programas a la vez Multiprocesador. Permite que un mismo programa se abra y se ejecute en varias CPU a la vez Multitarea. Permiten a un usuario ejecutar varios programas al mismo tiempo Multitramo. Varias partes de un solo programa funcionan a la vez En Tiempo Real. Respuesta inmediata a las entradas

2 FUNCIONES Tres son las funciones básicas de todo S.O. 1. Administrar los recursos del ordenador. La información sobre los recursos hardware del ordenador se guarda en la BIOS. El S.O. lee la BIOS para administrar del modo más eficaz. Unidades de disco, capacidad de memoria primaria (RAM) y secundaria (HD), 2. Coordinar el Hardware. El S.O. es el encargado de comunicar a los distintos dispositivos hardware IN/OUT instalados en el ordenador. Recibir información del teclado y el ratón, enviar datos al monitor, utilizar las impresoras, Todo mediante los drivers o controladores. 3. Establece el Sistema de Archivos en las distintas unidades de almacenamiento (A: C: D: ). Encargado de organizar y clasificar toda la información que se guarda en el ordenador. Cada S.O. tiene su propio Sistema de Archivos aunque hoya en día casi todos los S.O. pueden leer casi todos los Sistemas de Archivos. El Gestor de Archivos es el encargado de esta labor así como de mostrarla al usuario para que se pueda acceder a ella y gestionarla (Explorador / Tree / Finder / Dolphin / Nautilus / ) Además hay dos funciones muy importantes presentes sólo en los grandes S.O. 1. Gestión de la Multitarea y Multiusuario. Garantizar que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. 2. Garantizar la Seguridad. Evitando que los usuarios no autorizados tengan acceso al sistema. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN SISTEMA OPERATIVO La estructura interna de un Sistema Operativo es muy compleja, pero un esquema básico y sencillo puede ser este: Kernel (Núcleo). Es la parte central y más importante del S.O., la que permite la comunicación con el hardware y con el software que se instale posteriormente. Es el S.O. en sentido estricto. Librerías. Colecciones de Drivers, recursos, Accesorios. Son programas o aplicaciones que trae el S.O. y que aportan herramientas adicionales al usuario pero que no son esenciales de un S.O. En el caso de Windows son el Paint, el WordPad, la Calculadora, incluso el Internet Explorer (lo que le supuso un conflicto legal con Netscape Navigator)

3 SISTEMAS OPERATIVOS Los primeros S.O. de la historia se desarrollaron a partir de 1962: Atlas Supervisor Multics de ATT & Bell OS/360 de IBM UNIX Pero la revolución de los S.O. vino a manos de Microsoft (Bill Gates), que en 1981 desarrolla el proyecto Interface Manager, compra el QDOS (ó 86-DOS) a SCP, lo adapta a los procesadores de IBM y se lo licencia bajo el nombre de PC-DOS que rápidamente se llamó MS-DOS. Desde entonces la evolución de los S.O. ha sido espectacular. El salto definitivo fue la aparición de las Interfaces Gráficas de Usuario. Existen decenas de S.O. hoy en el mercado, y ya no sólo para ordenadores. En los últimos años se han desarrollado S.O. especialmente desarrollados y diseñados para los nuevos dispositivos electrónicos que aparecen en el mercado: Palms, Pocket PC, Tablets, Teléfonos Móviles, ebooks Los más importantes y extendidos son: MS DOS o (De la 1.0 a la 7.1 cuando se integra definitivamente en Windows) WINDOWS o Windows 1.01 o Windows 2.0 o Windows 3.11 o Windows 95 o Windows 98 o Windows Me o Windows NT o Windows 2000 o Windows XP o Windows Server 2003 o Windows Vista o Windows 7 MAC OS o System6, System 7 o MacOS 8, MacOS 9 o MacOS X (v10.1 v10.6): Cheetah, Puma, Jaguar, Panther, Tiger, Leopard, Snow Leopard. o MacOS X v10.7 : Lion LINUX (Distribuciones GNU/Linux) o Ubuntu o Kubuntu o Red Hat o SuSE o Debian o Fedora o Mandriva (Mandrake) o Gentoo UNIX o En realidad es la base de todos los Linux e incluso los MacOS. CHROME OS o Basado en un sistema GNU/Linux Otros: BeOs (hoy Haiku OS), Plan 9, familia BSD (free- net- open-) Solaris, HP-UX, UnixWare, AIX (IBM), Palm OS, Windows CE, BookOS 2.01 Symbian (Nokia, LG, Sony), Branch 5.0 (Blackberry), ios 4 (iphone, itouch, ipad), Android (Chrome/Google), Windows (Mobile, Phone7, KIN. ZUNE), webos,

4 EL SISTEMA DE ARCHIVOS Un Sistema de Archivos es un método o una estructura que organiza la información (archivos del ordenador y los datos que éstos contienen) en las distintas unidades de almacenamiento y/o particiones del Disco Duro (HD). El Sistema de Archivos es el responsable del almacenamiento, la organización jerárquica, la manipulación, el acceso, el direccionamiento y la recuperación de datos. Para poder trabajar en una partición hay que asignarle previamente un Sistema de Archivos concreto. Esta operación se denomina dar formato a una partición. Los sistemas de archivos pueden ser clasificados en tres categorías: Sistemas de archivo de disco. Sistemas de archivos de red. Acceso a los archivos a través de una red. o Distribuidos o Paralelo Sistemas de archivos de propósito especial. Ninguno de los dos anteriores. Nosotros sólo vamos a estudiar los sistemas de archivo de disco. Generalmente cada sistema de archivos está diseñado para lograr el mejor rendimiento con un S.O. concreto: FAT para DOS y primeros Windows FAT32 para Windows 98, NTFS para Windows NT, XP y Vista HFS (+) para MacOS Ext4 y XFS para GNU/Linux SGF para Unix HPFS para OS/2 y para CD-ROM UDF para DVD, HD-DVD y Blue-Ray Pero normalmente un S.O. es capaz de reconocer varios Sistemas de Archivos. Y existen aplicaciones especiales externas a los S.O. que permiten a éstos trabajar con diferentes sistemas de archivos. Gestor de Archivos. Es la interfaz del Sistema de Archivos para que el usuario acceda a la información guardada en las unidades de almacenamiento. Puede ser: Textual. Como el SHELL de MS-DOS Gráfica. Interfaz gráfica que facilita la visualización y manejo del Sistema de Archivos: o Explorador de Windows o Finder de MacOS, o Dolphin y Konqueror de KDE/Linux o Nautilus de GNOME/Linux Características de los Sistemas de Archivos. Los Sistemas de Archivos definen algunas de características básicas del sistema de almacenamiento en que va a trabajar el S.O. Nombre y extensión de los archivos. o Nombre de 8 caracteres + 3 para la extensión o 255 caracteres para nombre y extensión o Tipos de extensiones. Definen el tipo de archivo. Texto (doc, txt, ), audio (wav, mp3, ), video (mpg, avi, wmv, ), ejecutables (exe, com, dmg, ), imagen (jpg, bmp, gif, png, ) librerías (dll), propios de programas. Sistemas de direccionamiento de memoria: Tabla de asignación de archivos (FAT), bandas,... Tamaño máximo de las particiones. Clusters. Unidad mínima de almacenamiento. A menor tamaño de Cluster menor fragmentación y por tanto mayor aprovechamiento de la memoria.

5 Tabla resumen S.O. GUI Sist. Archiv. Gestor de archivos Versiones S.O. Distribuciones Partición máx. Cluster FAT MS-DOS WIN 3.11, 95 2 GB 2 32 KB WINDOWS Escritorio FAT32 Explorador Mi PC WIN , Me 2 TB 4 32 KB NTFS NT, XP Vista, MB 512 Bytes KDE Dolphin Konqueror Ubuntu Kubuntu Red Hat GNU/LINUX GNOME Ext 4 Nautilus SuSE Fedora XFS Debian LXDE Nautilus Mandriva Gentoo XFCE Thunar KNopix MAC OS Escritorio Dock HFS + MFS Finder System 6 y 7 MacOS 8 y 9 MacOS X (.1 -.7) UNIX XWindows SGF Nautilus Solaris BeOS (Haiku OS) Familia BSD HP UX UnixWare Chrome OS

6 ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE UN DISCO DURO Un disco duro (Hard Disk, HD) es una unidad de almacenamiento masiva para guardar y recuperar gran cantidad de información. Si la RAM es la memoria principal del ordenador, podemos considerar al HD como la memoria secundaria, aunque van a ser las principales memorias de trabajo, ya que en ellos se va a instalar el S.O. y todo el software. Tiene más capacidad que la RAM pero es más lenta ya que la velocidad de acceso y transferencia es mucho menor. La UNIDAD son todos los componentes mecánicos y electrónicos para guardar y leer la información del disco. Destacan los brazos y cabezales de lectura / escritura (r/w). El DISCO es una pila de platos sujetos por un eje central, cada uno con dos caras o superficies magnéticas (superior e inferior). En cada una hay millones de unidades que se pueden magnetizar + ó -, lo que supone guardar la información como 0 ó 1 (sistema binario). Hay dos brazos con un cabezal cada uno entre cada uno de los platos, uno para cada cara (por eso también se le llaman cabezas a las caras) Las caras se dividen en pistas, anillos concéntricos alrededor del eje. Un cilindro es el conjunto de la misma pista en todos los platos de la pila. Cada pista se divide en sectores, unidades mínimas físicas de información, de 512 bytes Un cluster (o grupo) es la unidad mínima funcional de información. Depende del S.O. y de su tamaño dependerá el mayor o menor aprovechamiento de la memoria y su nivel de fragmentación. Unidades físicas y lógicas Una unidad física es cada uno de los dispositivos de almacenamiento que instalamos en el ordenador, internos o externos (por puerto USB normalmente). El programa de configuración (BIOS) del ordenador a le asigna a cada unidad una letra (por convenio) A: B: C: D:. Una unidad lógica es una unidad de almacenamiento tal y como la entiende el ordenador. Una unidad física puede contener varias unidades lógicas. Es lo que se llama partición. A cada una se le asigna igualmente una letra. Particiones Divisiones de la memoria de una unidad de almacenamiento, normalmente el HD, y que forman diferentes unidades lógicas. Así podemos tener un solo HD pero dividido en varias particiones o unidades lógicas por que así nos interese. Las razones de hacer particiones de un HD son varias: Organización de varios usuarios, cada su información independiente. Instalar varios SO en un mismo ordenador Aumentar el aprovechamiento de la memoria, en particiones menores necesito usar clusters más pequeños.

7 Particiones Existen diferentes tipos de particiones: Partición primaria. Cada una de las particiones básicas que hacemos del HD. A cada una se le asigna una letra de unidad. Hay un límite de 4 particiones primarias. Partición extendida. Es una partición primaria en la que vamos a hacer particiones. Sólo puede ser 1 de las 4 primarias Partición lógica. Cada una de las particiones que hacemos de una unidad extendida. No hay límite en su número. Partición activa. Es la partición que tiene el control del ordenador en ese momento Es frecuente, aunque no lo mejor, que no haya particiones del HD, en este caso se considera que hay una única partición primaria que ocupa todo el espacio del HD Nosotros, mediante programas (fdisk o Partition Magic), definimos el número de particiones y su tamaño. Al hacer las particiones nos puede quedar espacio libre, éste se denomina espacio sin particionar y a él no se puede acceder. Estructura lógica de un HD La información se guarda ordenadamente en el HD, empezando por la cara 0, cilindro 0, sector 1. Tabla de Índice o Tabla de Particiones Sector de arranque (Tabla + Master Boot Record) Secuencia de arranque (BIOS Setup) Formateo de la Partición Se denomina formatear o dar formato a una partición al proceso de asignarle un Sistema de Archivo. Cuando se crea una partición hay que decirle con qué sistema de archivos lo vamos a organizar.