SENA CEET, Distrito Capital ADSI Instructor: Ing. Espec. Javier V.aquiro
Que hace un Sistema Operativo? El SO viste a la máquina desnuda * 4º INFORMÁTICA * La máquina desnuda es el ordenador sin S.O
Definición de Sistema Operativo Un SO es un programa que se instala en el ordenador, Se inicia al encenderlo y se encarga de gestionar los recursos del sistema (tanto hardware como software) y de facilitar la comunicación del usuario con la máquina. 4º INFORMÁTICA
Funciones de un sistema Operativo Gestiona los recursos Presenta la interfaz de usuario Administra los archivos Administra las tareas
Funciones de los Sistemas Operativos AsignacióndetiempodeCPU Control de recursos Control de entrada/salida Controldeloserroresy protección Interfaz con el usuario
Tipos de Sistemas Operativos Monotarea Multitarea Según la cantidad de tareas que realiza simultáneamente Monousuario Multiusuario Según la cantidad de usuarios que lo pueden utilizar Monopuesto Multipuesto Según la cantidad de equipos que son capaces de controlar 4º INFORMÁTICA
TEMA 3. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DEL NIVEL DEL SISTEMA OPERATIVO Definición y objetivos del sistema operativo Estructura, componentes y servicios de un S.O Llamadas al sistema Procesos Ficheros Intérprete de comandos Distintas estructuras de S.O 7
Definicióny objetivosde un S.O Un S.O esun Conjuntode programasquese encargande: 1. Ocultar toda la complejidad del hardware al programador Presentaun conjuntode funcionesmásfácilde programarqueel hardware. ej: LEER BLOQUE DE FICHERO Presenta al usuario una máquina virtual 2. Administrar los recursos de la máquina Asignalos recursos(procesadores, memorias, dispositivos de entrada/salida) de forma ordenada HD SO Aplicación Lleva la cuenta de quién emplea los recursos, contabiliza su utilización y decide la concesión a diferentes programas o usuarios en caso de conflicto 8
Estructura, componentes y servicios de un sistema operativo Dividido en módulos, cada uno con una función y una interfaz concreta Los programas de usuario se comunican con el S.O y requieren sus servicios mediante llamadas al sistema 9
Llamadas al sistema A cada llamada al sistema le corresponde un procedimiento que el programa de usuario puede llamar El procedimiento se encarga de iniciar la llamada al sistema (mediante un TRAP) Son distintas en cada sistema ej: count = read (file, buffer, nbytes); 10
Procesos Un Procesoesun Programaen Ejecución, el cualcomprende las siguientes operaciones: Código ejecutable del programa Datos Pila del programa Contador de programa Punteroa la pilay otrosregistros Toda la información necesaria para ejecutar el programa Tabla de procesos Estructura en árbol de los procesos Señales uid 11 B A D E F C
Archivos Para almacenar información Se agrupan en directorios Sistema de ficheros: Estructura jerarquizada usr / soft Pepe Martín editor comp Ruta absoluta y ruta relativa Mecanismo de protección vi cc 12
Archivos Ficheros especiales De bloques: para representar dispositivos de bloques De caracteres: pararepresentardispositivosde caracteres Descriptores de ficheros 0: entrada estándar 1: salida estándar 2: salida estándar de errores A Tubos(pipes) tubo 13 B
Intérprete de comandos No es parte del S.O Constituye la interfaz entre el S.O y el usuario Un shell se arranca por cada usuario que entra en el sistema Por cada orden, el shell crea un proceso hijo Redirección de E/S y pipes: date > fichero sort < f1 > f2 cat f1 f2 f3 sort > f4 Procesos en backgroung :& 14
Componentes del Sistema Operativo Administrador de procesos Crear y eliminar procesos Suspender y reanudar la ejecución de los procesos Proporcionar mecanismos: de sincronización para la comunicación para el manejo de bloqueos Administrador de la memoria principal Controlar las zonas de memoria utilizadas y quién las utiliza Decidir qué procesos se cargarán en memoria si queda espacio disponible Asignar y recuperar espacio 15
Componentes del Sistema Operativo Administrador del sistema de E/S Manejadores para dispositivos hardware específico Presentar una interfaz general con los manejadores Administrador de archivos Gestión del espacio en disco Gestión de ficheros (crear y borrar) Gestión de directorios Correspondencia entre archivos y almacenamiento secundario 16 Gestión de copias de seguridad
Componentes del Sistema Operativo Sistema de protección Controlar el acceso a los recursos Sistema de comunicación Gestionar los accesos a la red Conexión a través de la red de los distintos procesadores Acceso a los recursos compartidos 17
Servicios del Sistema Operativo Los servicios son los suministrados por los componentes anteriores 18
Distintas Estructuras de Sistemas Operativos Sistemas monolíticos Sistemas en niveles Máquinas virtuales Modelo cliente-servidor 19
Sistemas Monolíticos No hay una estructura bien definida Conjunto de procedimientos Modo de funcionamiento 1 Llamada al núcleo 4 2 3 Tabla de distribución Programa usuario Procedimiento de servicio (1) (2) (3) (4) Se dejan los parámetros de la llamada en lugares previamente definidos (ej:registros,pila) Se ejecuta la inst. TRAP (llamada al núcleo o llamada al supervisor) Cambia la máquina de modo usuario a modo privilegiado Transfiere el control al S.O El S.O. determina el nº del servicio requerido, examinando los parámetros El S.O. lee de la posición k un puntero al procedimiento que implementa la llamada y lo llama Devuelve el control al programa de usuario 20
Sistemas monolíticos Arquitectura básica Procedimiento principal Procedimientos de servicio Ej: MS-DOS Procedimientos auxiliares 21
Sistemas en Niveles Jerarquía de niveles S.O. The (Dijkstra 1968) 5 4 3 2 1 0 El operador Programas de usuario Gestión de Entrada/Salida Comunicación operador-procesos Gestión de la memoria principal y secundaria asignación del procesador y multiprogramación 22
Máquinas virtuales CMS CMS CMS Se separan: VM/370 Multiprogramación hardware del 370 Máquina virtual VM (Virtual Machine) Multiprogramación Se ejecuta directamente sobre el hardware Ofrece varias máquinas virtuales CMS (conversational Monitor System) Cada máquina virtual puede tener cualquier S.O Tiene instrucciones normales para operaciones de E/S No es sencillo de simular Llamadas al sistema Instrucciones de E/S 23
Modelo Cliente-Servidor Núcleo mínimo: Gestión de las comunicaciones entre clientes y.... servidores Cliente Cliente Servidor Servidor Servidor Núcleo Acceso directo al hardware Servidor: Cliente Núcleo Servidor Núcleo Servidor Núcleo Cliente Núcleo Proceso que espera peticiones de los clientes Es sencilla la adaptación a sistemas distribuidos 24 Red de Comunicaciones
Funcionamiento del modelo C/S El proceso servidor comienza Se va a dormir en espera de una petición El proceso cliente comienza El cliente envía una petición El servidor procesa la petición El servidor se va de nuevo a dormir Ej de servicios que proporcionan los servidores: Hora del día Imprimir un fichero Leer o escribir en su sistema de ficheros Ejecutar una orden para el cliente en el sistema del servidor Dibujar algo en la pantalla servida por el servidor 25
Tipos de servidores Iterativos El servidor maneja la petición La petición del cliente puede ser atendida por el servidor en un tiempo conocido y corto Ej: Servidor de la hora Concurrentes El servidor invoca a otro proceso que da el servicio mientras el servidor duerme esperando otro cliente Arranca un nuevo proceso por cada cliente que llega No se sabe el tiempo que llevará servir la petición, ya que la cantidad de tiempo requerido, depende de la petición. 26
Tipos de Sistemas Operativos Sistema operativos por servicios
Principales Sistemas Operativos para PC s Windows 3.1 Windows 95 Mac OS 7 Ubuntu 11 Windows Windows 98 Windows XP Windows vista Macintosh Mac OS 8 Mac OS 9 Mac OS X Linux Guadalinux Molinex Windows 7 Compañía Microsoft Ordenadores Compañía Apple Distribución libre Licencia GNU http://www.tecno12-18.com 4º INFORMÁTICA IES Diego Tortosa
Control de la entrada/salida
Interfaz de usuario Interfaz de comandos Interfaz gráfica
MS DOS Procesador de comandos Interfaz de usuario Gestionar el sistema de interrupciones Tratar los errores Ejecutar los comandos internos del MS DOS
Windows Windows 3.1 Windows 3.11 Windows 95 y 98 Windows Millenium Windows 2000 y XP Windows Server Windows Vista Windows 7
UNIX Laboratorios Bell de A&T S. O. de propósito general Multiusuario e Interactivo Soporta multiprogramación y multiacceso
LINUX Desarrollado por Linus Torvald Funciona sobre plataformas Intel o Motorola Se estructura en: Núcleo o Kernel: Interactúa directamente con el hardware y reside permanentemente en memoria. Shell: Intérprete de comandos. Interfaz entre núcleo y usuario. Utilidades o programas de usuario.
Diferencias entre Windows y Linux Linux es gratuito No le afecta los Virus El operador de Linux es firefox. El de Windows es Explorer Los programas office en Linux tiene otro nombre (Open Office) Linux es mas rápido que Windows El PC se paga de distinta forma Interfax gráfica
Interfaz gráfica LINUX
S.O. en Dispositivos Móviles Kernel Middleware Entorno de ejecución de aplicación Interfaz de usuario
S.O. en Dispositivos Móviles Symbian Windows Mobile Android IPhone OS BlackBerry OS Palm OS