1.- Sistemas Operativos Introducción UDLA

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INTRODUCCIÓN  A  LOS SISTEMAS OPERATIVOS SISTEMAS OPERATIVOS

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Introduccin a los Sistemas OperativosSISTEMAS OPERATIVOS

1Sistema de Computo

Sistema de ComputoEl usuario.Puede ser una persona, una maquina u otro computador que quiere resolver un problema.Los Programas de Aplicacin.Define la va por la cual los recursos de hardware pueden ser usados para resolver problemas. Ej: Bases de Datos, compiladores, editores de textos , etc.El Sistema Operativo.Controla y coordina el uso de hardware entre varios programas de aplicacin.El Hardware.Provee los recursos fsicos de computacin bsicos. CPU, Memoria, E/S.Visin abstracta del sistema compiladorensambladoreditor de texto ...base de datos

Aplicaciones del sistemaSistema OperativoHardware delcomputadorusuario1usuario2usuario3usuarion...4GestinBancariaReserva de BilletesJuegos

CompiladoresEditores

Montador Lenguaje mquinaMicroArquitecturaDispositivos fsicosS.O.HardwareSoftwareIntrprete decomandosLlamadasal sistema

S E R V I C I O SProgramas del sistemaProgramas de aplicacinAcceso a perifricosQu es un sistema operativo? Dnde se ubica?Sistema Operativo (Definiciones)Un Sistema Operativo es un grupo de programas que actan como un intermediario entre el computador y el usuario.

Consta de un conjunto de rutinas (algoritmos) para gestionar los recursos del computador, como son: Procesador, Memoria, los Dispositivos de E/S y los archivos

Controla la ejecucin de los programas de los usuarios.Controla por ejemplo el acceso concurrente a los recursos.6Sistema Operativo (Definiciones)Conjunto de programas (algoritmos-rutinas)Intermediario entre Usuario y HW.Administra los recursos del computador7Introduccin8Qu sistemas operativos nos suenan?Linux, MacOS, Novell Netware, Solaris, UNIX, Windows, ...

www.netmarketshare.comClientes_Desktop

www.w3schools.com/browsersSistema Operativo (Estadsticas)gs.statcounter.com news.netcraft.com9Historia y evolucin de los S. O.Taller 1.- Tarea 1Describir las caractersticas de cada etapa etapas de evolucin de los S.O. Puede utilizar M. WordTexto baseMcHoes A., Flynn I. (2011). Sistemas Operativos. (6a. Ed.).Mexico:Cengeage Learning. Pg 14-26Nombre del archivo: caracteristicas_evol_S.O_Apellido_Nombre

Trabajo autnomo : Realizar un mapa mental que resuma las etapas de evolucin de los S.O. Nombre del archivo: mmental_evol_S.O_Apellido_NombreEnviar a: [email protected]

Evolucin de los S.O. (1era generacin )Primera generacin (1945-1955) Proceso en serie. Mquinas compuestas por tubos de vaco, los cuales formaban la circuitera, junto a los paneles de conexin. Los paneles de conexin se programaban de forma manual, se tenia que entrar en la sala y puentear las conexiones manualmente.Los programas interactuaban directamente con el HardwareNo existan sistemas operativosSe operaba desde una consola con indicadores luminosos a travs de un teclado hexadecimal

Evolucin de los S.O. (1era generacin )

Evolucin de los S.O. (1era Generacin)Aparecen los primero dispositivos de entrada y salida (tarjetas perforadas y cintas de papel) junto con los traductores de lenguajesLos programas codicados en un lenguaje de programacin, se traducen a un formato ejecutable mediante un programa como un compilador o un intrprete.Otro programa, llamado cargador, automatiza el proceso de cargar en memoria estos programas ejecutables.

PROCESOEl usuario coloca un programa y sus datos en un dispositivo de entrada, luego el cargador transere la informacin desde el dispositivo a la memoria. Despus de transferir el control al programa cargado por medios manuales o automticos, comienza la ejecucin del mismo. El programa en ejecucin lee sus datos desde el dispositivo de entrada asignado y puede producir ciertos resultados en un dispositivo de salida. Al terminar la ejecucin se da paso al siguiente programa

Evolucin de los S.O. Segunda generacinSistemas sencillos de proceso por lotes batch. (1955-1965)

La segunda Generacin comienza con la aparicin del transistor.

Comienza la venta de ordenadores a Gobiernos, multinacionales, etc.Aparecen los primeros lenguajes de alto nivel, como es FORTRAN.Uso de un elemento de software conocido como monitor residente. Cuando un programa terminaba la ejecucin, el monitor residente se encargaba de realizar la tarea de hacer una nueva carga para ejecutar una nueva tarea.Los usuarios ya no tenan acceso directo a la mquina, se entregaban los trabajos en tarjetas o cintas.

Evolucin de los S.O. Segunda generacinSistemas sencillos de proceso por lotes batch. (1955-1965)

El operador agrupaba secuencialmente los trabajos por lotes.Los lotes Se los colocaba en un dispositivo de entrada para que el monitor residente los ejecute.El sistema operativo (Monitor residente) procesaba las rdenes que deban ser incluidas en el flujo de lotesEntre las rdenes tpicas se incluyen:las marcas de comienzo y finalizacin de un trabajo, las rdenes para cargar y ejecutar programas las rdenes que anuncian necesidades de recursos tales como el tiempo esperado de ejecucin y los requisitos de memoria.

Evolucin de los S.O. Tercera Generacin Multiprogramacin. (1965-1980)

La mayora de programas en su ejecucin, oscilan entre fases intensivas de clculo y fases intensivas de operaciones de E/S.

El problema es que los dispositivos de E/S son muy lentos comparados con el procesador.Si se dispone de un espacio de almacenamiento en memoria, se pueden transferir temporalmente los trabajos.Esto ocasiona que el procesador quede desocupado un intervalo de tiempo considerable.

Evolucin de los S.O. Tercera Generacin Cuando un trabajo necesite esperar por una operacin de E/S, el procesador puede cambiar a otro trabajo que est listo para ser ejecutado.El propsito es que el procesador permanezca ocupado la mayor cantidad de tiempoEste concepto es conocido como multiprogramacin o multitarea y es el punto central de los sistemas operativos modernos.

Evolucin de los S.O. Tercera Generacin La siguiente figura muestra que intercalando la ejecucin de los programas, o, multiprigramando, se puede optimizar el rendimiento del procesador.No se deben esperar resultados tan espectaculares en programas reales, ya que las distribuciones de las fases de computacin y E/S tienden a ser ms variablesLos sistemas de multiprogramacin reales permiten que ms de dos programas compitan por los recursos del sistema al mismo tiempo.

Evolucin de los S.O. Cuarta GeneracinComputadoras personales. (1980-1990)Crecimiento de la tecnologa LCI (Large Scale Integration) construccin de chips con miles de transistores en un centmetro cuadrado de silicio. Se inici la era de la computadora personal.

Baja el coste de HW (muchsimo)xplosin del SW (existe software para todo)Expansin de las comunicaciones.Aparecen: los SO en red y los SO distribuidos.

Componentes de un Sistema Operativo (1)SISTEMAOPERATIVO1,- ADM. DEPROCESOS2,-ADM. DEMEMORIAPRINCIPAL3,-ADM. DE ARCHIVOS4,- ALMACENA-MIENTOSECUNDARIO5,- SISTEMASENTRADAS Y SALIDAS6,- RED7,- SISTEMA DEPROTECCIN8,- INTERPRETEDE ORDENESSHELLTAREAS DEL S.O.Crear y eliminar procesos del usuario y/o del sistema.Suspender y reanudar procesos.Sincronizacin de procesos.Comunicacin entre procesos.GeneralidadesProceso: parte o todo el programa en ejecucin (se encuentra en la Memoria Ram). El proceso es una Entidad Activa (a diferencia del programa que es una entidad pasiva).Tiene asignados recursos.Cada proceso tiene un contador de programa (especifica la prxima instruccin a ejecutar).ADMINISTRADOR DE PROCESOSTAREAS DEL S.O.Seguimiento de espacio y direcciones de memoria utilizadas y quin las utiliza.Decidir qu procesos se cargarn en la memoria.Asignar y liberar espacio de memoria.GENERALIDADES:Memoria Ram: matriz grande de palabras o bytes.Cada palabra tiene su propia direccin.Permite un acceso rpido, compartido por la CPU y los perifricos.nico dispositivo de almacenamiento que la CPU puede direccionar y acceder directamente.El programa debe cargarse en Mem. Ram para poder ejecutarse.Almacenamiento voltil.ADMINISTRACIN DE LA MEMORIA PRINCIPALGeneralidades:Para mayor comodidad: El sistema de archivos presenta una estructura lgica uniforme del almacenamiento de informacin; Abstraccin de los dispositivos fsicos.Unidad lgica: coleccin de informacin relacionada y definida por el usuario (programas o datos; numricos, alfabticos o alfanumricos; forma libre o formato rgido, etc).Directorio: agrupacin o divisin lgica de los archivos.TAREAS DEL S.O.Crear y eliminar archivos.Crear y elminar directoriosPrimitivas para manipular archivos y directorios.Correspondencia entre archivos y almacenamiento secundario.Resguardo de archivos en almacenamientos no voltiles.ADMINISTRADOR DE ARCHIVOSTAREAS DEL S.O.Administracin del espacio libre.Asignacin del almacenamiento.Planificacin del disco.GENERALIDADES:Distincin entre almacenamiento primario (Memoria Ram) y secundario (por ej. Discos): el primero es voltil y ms pequeo.Programas se guardan en un medio de almacenamiento secundario; para ejecutarse, stos deben cargarse en la Memoria Ram.Eficientizar la manipulacin de almacenamientos secundarios: la velocidad del funcionamiento general de todo el sistema, puede depender del almacenamiento secundario.ALMACENAMIENTO SECUNDARIOGENERALIDADES:Objetivo: Ocultar las particularidades de los dispositivos de hardware especfico, incluso al mismo sistema operativo.Compuesto por:Componente de gestin de memoria (buffers, cachs y spool)Interfaz general respecto a los controladores de dispositivos.Drivers (controladores de software) para dispositivos de hardware.TAREAS DEL S.O.

Administrar los dispositivosde E/S.

Transferencia de datos desde y hacia los perifricos deE/S

Deteccin y manejo de operaciones de E/S

SISTEMAS DE ENTRADAS Y SALIDASGENERALIDADES:Sistema distribuido: coleccin de procesadores que no comparten memoria, dispositivos perifricos ni el reloj. Los procesadores se comunican entre s a travs de una red de comunicacin (lneas de comunicacin que pueden configurarse de diferentes maneras).Permite reunir sistemas fsicamente separados y heterogneos en un solo sistema coherente.Permite compartir recursos.REDGENERALIDADES:Proteccin: mecanismo para controlar el acceso de programas, procesos o usuarios a los recursos de un sistema de computador. Debe poder especificar los controles que se impondrn y una manera de hacerlos cumplir.Asegurar que un solo proceso no pueda monopolizar los recursos.Especial aplicacin en sistemas con mltiples usuarios y de ejecucin concurrente de mltiples procesos. En este caso, es necesario proteger a cada proceso de las actividades de los dems.Puede mejorar confiabilidad, detectando errores latentes en los otros subsistemas o procesos.SISTEMA DE PROTECCINGENERALIDADES:Interprete de ordenes (o shell) : interfaz entre el usuario y el sistema operativo. Permite interpretar enunciados de control que pueden relacionarse con:Crear y administrar procesos, Manejar la E/S, Administrar el almacenamiento secundario, Gestionar memoria, Acceder al sistema de archivo, Proteger el sistema Trabajar con redes.INTERPRETE DE ORDENES o SHELLDistintas Estructuras de Sistemas OperativosTaller 2Trabajo cooperativo en clase Se forman parejas de trabajo aleatoreamente Cada pareja investiga sobre el tema propuesto y elabora una presentacin y un organizador grfico.Luego de 45 minutos, un miembro de cada grupo inicia la rotacin explicando sobre la temtica que les fue asiganada, a cada uno de los grupos restantes

Tema: Clasificacin de los Sistemas Operativos por su estructuraSistemas monolticos Sistemas en nivelesMquinas virtualesModelo cliente-servidorSistemas Operativos Distribuidos

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