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Introducción                                        IntroducciónFicheros Ficheros      el SO se encarga de presentarnos un...
Introducción                                          IntroducciónEl ShellEl Shell           tratamiento de las           ...
Introducción                                       IntroducciónSistemas Monolíticos Sistemas Monolíticos                  ...
Introducción                                             IntroducciónSistemas Estructurados por Capas. Sistemas Estructura...
Introducción                                         IntroducciónModelo Cliente-ServidorModelo Cliente-Servidor   Kernel m...
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  1. 1. Sistemas Operativos Sistemas Operativos Dpto. Informática y Automática Dpto. Informática y Automática Universidad de Salamanca Universidad de Salamanca DIA. Universidad de Salamanca 124-sep-07 Bibliografía Bibliografía •• MODERN OPERATING SYSTEMS MODERN OPERATING SYSTEMS •• A. S. Tanenbaum A. S. Tanenbaum •• Prentice-Hall International, 1992. Prentice-Hall International, 1992. •• SISTEMAS OPERATIVOS SISTEMAS OPERATIVOS •• Stallings Stallings •• Prentice Hall, 2005 Prentice Hall, 2005 •• ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS. ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS. •• A.S. Tanenbaum. A.S. Tanenbaum. •• Prentice Hall, 2000 Prentice Hall, 2000 DIA. Universidad de Salamanca 224-sep-07 Sistemas Operativos - 1 - Dpto. Informática
  2. 2. Contenido: Contenido: •• 1 Introducción 1 Introducción 1.1 ¿Qué es un Sistema Operativo? 1.1 ¿Qué es un Sistema Operativo? 1.2 Historia de los Sistemas Operativos. 1.2 Historia de los Sistemas Operativos. 1.3 Conceptos sobre Sistemas Operativos. 1.3 Conceptos sobre Sistemas Operativos. 1.4 Estructura de los Sistemas Operativos. 1.4 Estructura de los Sistemas Operativos. •• 2 Procesos 2 Procesos 2.1 Introducción aalos Procesos. 2.1 Introducción los Procesos. 2.2 Comunicación entre Procesos. 2.2 Comunicación entre Procesos. 2.3 Problemas Clásicos de Comunicación. 2.3 Problemas Clásicos de Comunicación. 2.4 Planificación (Scheduling) de Procesos. 2.4 Planificación (Scheduling) de Procesos. DIA. Universidad de Salamanca 324-sep-07 Contenido: (II) Contenido: (II) •• 3 Gestión de Memoria 3 Gestión de Memoria 3.1 Gestión de Memoria sin Swapping ooPaginación. 3.1 Gestión de Memoria sin Swapping Paginación. 3.2 Swapping. 3.2 Swapping. 3.3 Memoria Virtual. 3.3 Memoria Virtual. 3.4 Algoritmos de Desalojo de Páginas. 3.4 Algoritmos de Desalojo de Páginas. 3.5 Algoritmos de Paginación. 3.5 Algoritmos de Paginación. 3.6 Diseño de Modelos de Sistemas de Paginación. 3.6 Diseño de Modelos de Sistemas de Paginación. 3.7 Segmentación. 3.7 Segmentación. •• 4 Sistemas de Ficheros 4 Sistemas de Ficheros 4.1 Ficheros. 4.1 Ficheros. 4.2 Directorios. 4.2 Directorios. 4.3 Implementación del Sistema de Ficheros. 4.3 Implementación del Sistema de Ficheros. 4.4 Seguridad. 4.4 Seguridad. 4.5 Mecanismos de Protección. 4.5 Mecanismos de Protección. DIA. Universidad de Salamanca 424-sep-07 Sistemas Operativos - 2 - Dpto. Informática
  3. 3. Contenido: (III) Contenido: (III) •• 5 Entrada/Salida 5 Entrada/Salida 5.1 Principios de Hardware de E/S. 5.1 Principios de Hardware de E/S. 5.2 Principios de Software de E/S. 5.2 Principios de Software de E/S. 5.3 Disco. 5.3 Disco. 5.4 Relojes. 5.4 Relojes. 5.5 Terminales. 5.5 Terminales. DIA. Universidad de Salamanca 524-sep-07 Contenido: (IV) Contenido: (IV) •• 7 Caso de Estudio 1 ::Unix 7 Caso de Estudio 1 Unix 7.1 Historia del Unix. 7.1 Historia del Unix. 7.2 Repaso de Unix. 7.2 Repaso de Unix. 7.3 Conceptos Fundamentales. 7.3 Conceptos Fundamentales. 7.4 Llamadas del Sistema. 7.4 Llamadas del Sistema. 7.5 Implementaciones de Unix. 7.5 Implementaciones de Unix. DIA. Universidad de Salamanca 624-sep-07 Sistemas Operativos - 3 - Dpto. Informática
  4. 4. Introducción IntroducciónIntroducción Introducción Los ordenadores sin un software adecuado son prácticamente chatarra. Los ordenadores sin un software adecuado son prácticamente chatarra. Dos clases de Software: Dos clases de Software: programas del sistema, que controlan las operaciones del computador en si, programas del sistema, que controlan las operaciones del computador en si, programas de aplicación, que resuelven los problemas de los usuarios. programas de aplicación, que resuelven los problemas de los usuarios. Entre los programas del sistema, el Sistema Operativo es el más importante : : Entre los programas del sistema, el Sistema Operativo es el más importante controla los recursos del computador (uno oomás procesadores, memoria, discos, interfaces de controla los recursos del computador (uno más procesadores, memoria, discos, interfaces de red, dispositivos de E/S, etc), yy red, dispositivos de E/S, etc), sirve de base para que sean escritos los programas de aplicación. sirve de base para que sean escritos los programas de aplicación. DIA. Universidad de Salamanca 7 24-sep-07 Introducción Introducción Programas de Gestión de Reserva de Juegos de Aplicaciones Bancos Vuelos Aventuras Intérpretes Compiladores Editores de comandos Programas de Sistema Sistema Operativo Lenguaje Máquina Microprogramación Hardware Dispositivos Físicos Un computador está compuesto por el hardware, los programas de sistema y las aplicaciones. DIA. Universidad de Salamanca 8 24-sep-07 Sistemas Operativos - 4 - Dpto. Informática
  5. 5. Capas de un sistema informático Capas de un sistema informático DIA. Universidad de Salamanca 9 24-sep-07 Niveles de tratamiento Niveles de tratamientoSe suele dividir el tratamiento de los computadores en los seis niveles Se suele dividir el tratamiento de los computadores en los seis nivelessiguientes :: siguientes DIA. Universidad de Salamanca 10 24-sep-07 Sistemas Operativos - 5 - Dpto. Informática
  6. 6. Modelo de Von Neumann Modelo de Von Neumann•• En 1947 se publicó un informe en el que se establecieron los fundamentos En 1947 se publicó un informe en el que se establecieron los fundamentos de las computadoras actuales. Los dos puntos principales fueron: de las computadoras actuales. Los dos puntos principales fueron: Concepto de programa almacenado. Concepto de programa almacenado. Utilización del sistema binario de numeración. Utilización del sistema binario de numeración.•• El esquema propuesto, conocido como “modelo de Von Neumann” se usó El esquema propuesto, conocido como “modelo de Von Neumann” se usó por vez primera en la máquina IAS (Institute for Advanced Studies), de la por vez primera en la máquina IAS (Institute for Advanced Studies), de la Universidad de Princeton. Universidad de Princeton. En la memoria se almacenan datos y secuencias de instrucciones. La Unidad de Control determina el conjunto de acciones a ejecutar por la unidad Aritmética Lógica El conjunto UC-UAL se llama Unidad Central de Proceso (UCP) DIA. Universidad de Salamanca 11 24-sep-07 Diferentes tipos de datos: Diferentes tipos de datos: DIA. Universidad de Salamanca 12 24-sep-07 Sistemas Operativos - 6 - Dpto. Informática
  7. 7. Un computador completo: Un computador completo: DIA. Universidad de Salamanca 1324-sep-07 Computador completo con más detalle Computador completo con más detalle DIA. Universidad de Salamanca 1424-sep-07 Sistemas Operativos - 7 - Dpto. Informática
  8. 8. CPU CPU DIA. Universidad de Salamanca 1524-sep-07 Memoria Principal Memoria Principal DIA. Universidad de Salamanca 1624-sep-07 Sistemas Operativos - 8 - Dpto. Informática
  9. 9. Un computador completo Un computador completo DIA. Universidad de Salamanca 17 24-sep-07 Introducción Introducción•• ¿Qué es un Sistema Operativo? ¿Qué es un Sistema Operativo? Casi todos sabemos de qué se está hablando, pero no resulta fácil definirlo. Casi todos sabemos de qué se está hablando, pero no resulta fácil definirlo. Existen dos definiciones que, en cierto modo, se complementan: Existen dos definiciones que, en cierto modo, se complementan: Conjunto de programas encargados de gestionar de forma eficiente todos los recursos de un Conjunto de programas encargados de gestionar de forma eficiente todos los recursos de un sistema informático entre todos los procesos que compiten por ellos. sistema informático entre todos los procesos que compiten por ellos. Conjunto de programas encargados de dar al usuario la ilusión de estar utilizando una Conjunto de programas encargados de dar al usuario la ilusión de estar utilizando una máquina relativamente simple, ocultando todos los detalles de implementación (principio de máquina relativamente simple, ocultando todos los detalles de implementación (principio de embellecimiento) . . embellecimiento) DIA. Universidad de Salamanca 18 24-sep-07 Sistemas Operativos - 9 - Dpto. Informática
  10. 10. Introducción IntroducciónEl Sistema Operativo como una Máquina Virtual. El Sistema Operativo como una Máquina Virtual. R0 A 640 R1 R2 B 121 sumador A=640; Sistema Sistema B=121; Operativo Operativo C=A+B; Unidad Aritmético Lógica LOAD 640, A C 761 LOAD 121, B Programa MOV A, RO MOV B, R1 ADD R0, R1 MOV R0, C Código Máquina Memoria DIA. Universidad de Salamanca 19 24-sep-07 Introducción IntroducciónEl Sistema Operativo como un Gestor de Recursos. El Sistema Operativo como un Gestor de Recursos. Usuario 1 Recurso 1 Usuario 2 Recurso 2 Sistema Sistema Operativo Operativo Usuario n Recurso m Peticiones Respuestas DIA. Universidad de Salamanca 20 24-sep-07 Sistemas Operativos - 10 - Dpto. Informática
  11. 11. Gestor de recursos Gestor de recursos DIA. Universidad de Salamanca 21 24-sep-07 Introducción IntroducciónHistoria de los Sistemas Operativos.Historia de los Sistemas Operativos. Primer computador digital: la Máquina Analítica de Charles Babbage (1833-1846). No Primer computador digital: la Máquina Analítica de Charles Babbage (1833-1846). No tenía sistema operativo. tenía sistema operativo. 1.2.1 La Primera Generación (1945-1955): Válvulas de Vacio yy Tableros de 1.2.1 La Primera Generación (1945-1955): Válvulas de Vacio Tableros de Conexiones: Conexiones: Los programas eran cableados yyno existía el sistema operativo. Los programas eran cableados no existía el sistema operativo. Tarjetas perforadas. Tarjetas perforadas. Un mismo grupo de gente diseñaba, construía, programaba yymantenía cada computador. Un mismo grupo de gente diseñaba, construía, programaba mantenía cada computador. DIA. Universidad de Salamanca 22 24-sep-07 Sistemas Operativos - 11 - Dpto. Informática
  12. 12. DIA. Universidad de Salamanca 2324-sep-07 DIA. Universidad de Salamanca 2424-sep-07 Sistemas Operativos - 12 - Dpto. Informática
  13. 13. DIA. Universidad de Salamanca 2524-sep-07 Calculadora (1700) Deutsches Museum Munich Calculadora (1700) Deutsches Museum Munich DIA. Universidad de Salamanca 2624-sep-07 Sistemas Operativos - 13 - Dpto. Informática
  14. 14. DIA. Universidad de Salamanca 2724-sep-07 DIA. Universidad de Salamanca 2824-sep-07 Sistemas Operativos - 14 - Dpto. Informática
  15. 15. DIA. Universidad de Salamanca 2924-sep-07 La Máquina Análítica La Máquina Análítica La primera máquina de calcular de Babbage Reproducción en el Museo de Ciencias Londres. DIA. Universidad de Salamanca 3024-sep-07 Sistemas Operativos - 15 - Dpto. Informática
  16. 16. DIA. Universidad de Salamanca 3124-sep-07 DIA. Universidad de Salamanca 3224-sep-07 Sistemas Operativos - 16 - Dpto. Informática
  17. 17. DIA. Universidad de Salamanca 3324-sep-07 MARK II MARK DIA. Universidad de Salamanca 3424-sep-07 Sistemas Operativos - 17 - Dpto. Informática
  18. 18. ENIAC ENIAC DIA. Universidad de Salamanca 3524-sep-07 ENIAC ENIAC DIA. Universidad de Salamanca 3624-sep-07 Sistemas Operativos - 18 - Dpto. Informática
  19. 19. Von Neumann Von Neumann DIA. Universidad de Salamanca 3724-sep-07 Tabuladora y perdoradora de fichas (1948) Tabuladora y perdoradora de fichas (1948) DIA. Universidad de Salamanca 3824-sep-07 Sistemas Operativos - 19 - Dpto. Informática
  20. 20. Ordenadores de Primera Generación Ordenadores de Primera Generación Memoria de tambor magnético DIA. Universidad de Salamanca 39 24-sep-07 Introducción IntroducciónLa Segunda Generación (1955-1965): El Transistor y los Sistemas Batch. La Segunda Generación (1955-1965): El Transistor y los Sistemas Batch. La introducción del transistor cambió radicalmente la escena. La introducción del transistor cambió radicalmente la escena. Los computadores se podían comercializar yycomprar. Los computadores se podían comercializar comprar. Separación entre los diseñadores yylos usuarios. Separación entre los diseñadores los usuarios. entrada proceso salida $END $RUN $LOAD $FORTRAN Datos $JOB,10,3,pepe Programa FORTRAN DIA. Universidad de Salamanca 40 24-sep-07 Sistemas Operativos - 20 - Dpto. Informática
  21. 21. Ejemplo de trabajo en la segunda generación Ejemplo de trabajo en la segunda generación•• Un ejemplo de conjunto de fichas perforadas para ejecutar un programa Un ejemplo de conjunto de fichas perforadas para ejecutar un programa en Fortran con el sistema Operativo FMS: en Fortran con el sistema Operativo FMS: $JOB, 5494, LUIS Fichas para la gestión del CPD $XEQ $FORTRAN Llamada al compilador Fortran ..... .... Fichas con el programa en ..... Fortran $DATA .... .... Fichas con los datos para el programa Fortran .... $END DIA. Universidad de Salamanca 41 24-sep-07 Ordenador de cálculo de tiro (1961) Ordenador de cálculo de tiro (1961) Museo Naval de El Ferrol DIA. Universidad de Salamanca 42 24-sep-07 Sistemas Operativos - 21 - Dpto. Informática
  22. 22. IBM 7094 (1962) IBM 7094 (1962) El IBM 7094 de la Universidad de Columbia. (1965) DIA. Universidad de Salamanca 43 24-sep-07 Introducción IntroducciónLa Tercera Generación (1965-1980): ICs y Multiprogramación. La Tercera Generación (1965-1980): ICs y Multiprogramación. Dos tendencias : :cálculo científico yytratamiento masivo de datos. Dos tendencias cálculo científico tratamiento masivo de datos. Exigencia de más rapidez. Exigencia de más rapidez. Familia de computadores : : Familia de computadores misma arquitectura, diferente precio yyprestaciones misma arquitectura, diferente precio prestaciones circuitos integrados (ICs) circuitos integrados (ICs) SO versátiles, grandes yycomplejos. SO versátiles, grandes complejos. Trabajo 3 multiprogramación multiprogramación partición de memoria partición de memoria spooling Particiones Trabajo 2 spooling de tiempo compartido tiempo compartido Memoria Trabajo 1 Sistema Operativo DIA. Universidad de Salamanca 44 24-sep-07 Sistemas Operativos - 22 - Dpto. Informática
  23. 23. IBM 360/91 (1969) IBM 360/91 (1969) Un IBM 360/91 en la NASA (1969) El Sistema Operativo era OS/360 VAX 11 de DEC (1978) El Sistema Operativo era VMS DIA. Universidad de Salamanca 4524-sep-07 Olivetti 1967 Olivetti 1967 DIA. Universidad de Salamanca 4624-sep-07 Sistemas Operativos - 23 - Dpto. Informática
  24. 24. Introducción IntroducciónLa Cuarta Generación (1980-1990): Ordenadores Personales. La Cuarta Generación (1980-1990): Ordenadores Personales. circuitos integrados de alta escala de integración (VLS). circuitos integrados de alta escala de integración (VLS). computadores personales yyworkstations. computadores personales workstations workstations. industria del software, user-friendly, los usuarios no tienen que saber nada sobre industria del software, user- friendly los usuarios no tienen que saber nada sobre user-friendly, informática. informática. dos SOs : :el MS-DOS (PCs Intel 8088 yy80x86) yyel UNIX (WSs). dos SOs el MS-DOS (PCs Intel 8088 80x86) el UNIX (WSs). redes de PCs : :SO de red yySO distribuidos. redes de PCs SO de red SOdistribuidos distribuidos. SO de red, los usuarios conocen la existencia de multiples computadores. SO de red, los usuarios conocen la existencia de multiples computadores. SO distribuido, los usuarios no deberían saber dónde se están ejecutando sus programas, oo SO distribuido, los usuarios no deberían saber dónde se están ejecutando sus programas, dónde están localizados sus ficheros. dónde están localizados sus ficheros.•• 1990 – Actualidad 1990 – Actualidad LA revolución mayor está producida por la Red de redes (Internet) que ha producido LA revolución mayor está producida por la Red de redes (Internet) que ha producido una serie de fenómenos tecnológicos y, sobre todo, sociológicos cuyo alcance está una serie de fenómenos tecnológicos y, sobre todo, sociológicos cuyo alcance está todavía por determinar. todavía por determinar. Además, los avances en la microelectrónica yylos descensos en los costes han hecho Además, los avances en la microelectrónica los descensos en los costes han hecho que los computadores estén presentes en casi todos los ámbitos. que los computadores estén presentes en casi todos los ámbitos. DIA. Universidad de Salamanca 47 24-sep-07 Spectrum 1982 Spectrum 1982• Procesador Zilog Z80A de 8 bit a 3,5 MHZ, memória de 64K • Procesador Zilog Z80A de 8 bit a 3,5 MHZ, memória de 64K (ROM, RAM) y UAL. La ROM, con 16K, almacenaba de modo (ROM, RAM) y UAL. La ROM, con 16K, almacenaba de modo permanente permanente programas, tablas etc. necesarios para el programas, tablas etc. necesarios para el funcionamiento del sistema y un interprete BASIC. La RAM funcionamiento del sistema y un interprete BASIC. La RAM tenía un área de trabajo de 48K. tenía un área de trabajo de 48K. Foto: Museo Virtual de la Universidad de Minho (Portugal) DIA. Universidad de Salamanca 48 24-sep-07 Sistemas Operativos - 24 - Dpto. Informática
  25. 25. Ordenadores personales Ordenadores personales Osborne 1 (1982) Primer ordenador potátil (11 Kg) MacIntosh (1984) DIA. Universidad de Salamanca 4924-sep-07 Ley de Moore de evolución tecnológica Ley de Moore de evolución tecnológica DIA. Universidad de Salamanca 5024-sep-07 Sistemas Operativos - 25 - Dpto. Informática
  26. 26. Algunos hitos en la historia de los computadores Algunos hitos en la historia de los computadores Año Nombre Hecho por Comentario1834 Máquina Analítica C. Babbage Primer intento de construcción1936 Z1 K. Zuse Máquina de relés.1943 COLOSSUS Gobierno Británico Primer computador electrónico1944 Mark 1 H. Aiken Primer computador electromecánico1946 ENIAC Eckert, Mauchly Inicio de la historia.1952 IAS Von Neumann Arquitectura actual1960 PDP-1 Digital Primer minicomputador (se vendieron 50)1964 Serie 360 IBM Primera familia de productos.1964 6600 CDC Primer superordenador1970 PDP-11 Digital Mini más vendido1978 VAX Digital Mini-super-ordenador1981 IBM PC IBM Primer computador personal1985 HP –UX Hewlett Packard Version comercial de Unix.1985 MIPS MIPS Primera máquina RISC1987 SPARC SUN Primera máquina RISC-SPARC1993 Pentium Intel Procesador 32 bits........... DIA. Universidad de Salamanca 51 24-sep-07 Microsoft Microsoft DIA. Universidad de Salamanca 52 24-sep-07 Sistemas Operativos - 26 - Dpto. Informática
  27. 27. DIA. Universidad de Salamanca 5324-sep-07 Organización típica de un computador. Organización típica de un computador. DIA. Universidad de Salamanca 5424-sep-07 Sistemas Operativos - 27 - Dpto. Informática
  28. 28. Ciclo básico de instrucción Ciclo básico de instrucción DIA. Universidad de Salamanca 5524-sep-07 Algunas mejoras sobre Von Neumann(1) Algunas mejoras sobre Von Neumann(1) DIA. Universidad de Salamanca 5624-sep-07 Sistemas Operativos - 28 - Dpto. Informática
  29. 29. Algunas mejoras sobre Von Neumann(2) Algunas mejoras sobre Von Neumann(2) DIA. Universidad de Salamanca 57 24-sep-07 Algunas mejoras sobre Von Neumann(3) Algunas mejoras sobre Von Neumann(3)•• Máquinas “superescalares” :: Máquinas “superescalares” DIA. Universidad de Salamanca 58 24-sep-07 Sistemas Operativos - 29 - Dpto. Informática
  30. 30. Algunas mejoras sobre Von Neumann(4) Algunas mejoras sobre Von Neumann(4)•• Sistemas multiprocesadores :: Sistemas multiprocesadores DIA. Universidad de Salamanca 59 24-sep-07 Componentes de un Sistema Operativo Componentes de un Sistema Operativo DIA. Universidad de Salamanca 60 24-sep-07 Sistemas Operativos - 30 - Dpto. Informática
  31. 31. Introducción Introducción Conceptos sobre Sistemas Operativos. Conceptos sobre Sistemas Operativos. Llamadas al Sistema : : Llamadas al Sistema interface entre el SO yylos programas de usuario. interface entre el SO los programas de usuario. crean, borran yyutilizan objetos software gestionados por el SO. crean, borran utilizan objetos software gestionados por el SO. Procesos. Procesos Procesos. Ficheros. Ficheros Ficheros. DIA. Universidad de Salamanca 61 24-sep-07 Introducción IntroducciónProcesos Procesos Genérico: Proceso = secuencia de actividades llevadas aa cabo para un propósito Genérico: Proceso = secuencia de actividades llevadas cabo para un propósito específico. Por ejemplo, proceso penal, proceso químico, etc. específico. Por ejemplo, proceso penal, proceso químico, etc. Informática : :proceso = programa en ejecución yytoda la información necesaria para Informática proceso = programa en ejecución toda la información necesaria para ejecutar el programa. ejecutar el programa. En sistemas de tiempo compartido, cuando se suspende la ejecución de un proceso En sistemas de tiempo compartido, cuando se suspende la ejecución de un proceso debe guardarse su estado para poder restaurarlo después: debe guardarse su estado para poder restaurarlo después: Tabla de Procesos. Tabla de Procesos. Proceso 1 direcciones datos Proceso 2 P. C. Stack Pointer Proceso 3 Pila Registros Proceso n Estructura relativa a un Proceso Tabla de Procesos Creación yydestrucción Creación destrucción Procesos hijo Procesos hijo Comunicación entre procesos: señales Comunicación entre procesos: señales Identificación de procesos Identificación de procesos DIA. Universidad de Salamanca 62 24-sep-07 Sistemas Operativos - 31 - Dpto. Informática
  32. 32. Introducción IntroducciónFicheros Ficheros el SO se encarga de presentarnos un modelo de sistema de ficheros independiente el SO se encarga de presentarnos un modelo de sistema de ficheros independiente de dispositivo de dispositivo las llamadas al sistema se encargan de las operaciones con ficheros las llamadas al sistema se encargan de las operaciones con ficheros directorio: una manera de organizar yyagrupar ficheros directorio: una manera de organizar agrupar ficheros jerarquía de directorios, árbol de directorios jerarquía de directorios, árbol de directorios path name path name root directory root directory proceso proceso pipe working directory working directory A B sistema de protección de ficheros sistema de protección de ficheros dispositivos de E/S vistos como ficheros dispositivos de E/S vistos como ficheros pipes pipes DIA. Universidad de Salamanca 63 24-sep-07 Introducción Introducción•• Las Llamadas al Sistema Las Llamadas al Sistema Sistema de Ficheros file disco nbytes cilindro buffer pista READ read Biblioteca de count=read(file,buffer,nbytes) file,buffer,nbytes Procedimiento Procedimientos Programa de usuario Llamada al sistema lectura RETURN TRAP FROM TRAP datos Sistema Sistema Operativo Operativo DIA. Universidad de Salamanca 64 24-sep-07 Sistemas Operativos - 32 - Dpto. Informática
  33. 33. Introducción IntroducciónEl ShellEl Shell tratamiento de las $ llamadas al sistema $ date $ date >fichero compiladores intérprete de editores comandos $ sort <fichero1 >fichero2 etc ... $ cat file1 file2 | sort >/dev/lp $ cat file1 file2 | sort >/dev/lp & Sistema $ Operativo Herramientas Shell Terminal de usuario DIA. Universidad de Salamanca 65 24-sep-07 Introducción IntroducciónEstructura del Sistema Operativo Estructura del Sistema Operativo Hasta ahora hemos estado analizando al SO desde fuera, desde su función yy Hasta ahora hemos estado analizando al SO desde fuera, desde su función objetivos. En esta sección vamos aaexaminar cuatro diferentes estructuras del mismo objetivos. En esta sección vamos examinar cuatro diferentes estructuras del mismo que han sido probadas, para poder hacernos una idea de las posibilidades. que han sido probadas, para poder hacernos una idea de las posibilidades. DIA. Universidad de Salamanca 66 24-sep-07 Sistemas Operativos - 33 - Dpto. Informática
  34. 34. Introducción IntroducciónSistemas Monolíticos Sistemas Monolíticos Programa de Usuario 2 Programas de Usuario Ejecutandose en Llamada al Programa de Usuario 1 Modo Usuario Sistema Memoria (4) Principal (1) Sistema Operativo (3) Ejecutandose en Procedimiento Modo Supervisor o “kernel” (2) de Servicio Tabla Pasos implicados en una llamada al sistema : (1) programa de usuario manda una llamada (TRAP) al kernel. (2) El SO determina el numero del procedimiento de servicio requerido. (3) El SO localiza y llama al procedimiento de servicio implicado. (4) El control es devuelto al programa de usuario. DIA. Universidad de Salamanca 67 24-sep-07 Introducción IntroducciónSistemas Monolíticos (cont.) Sistemas Monolíticos (cont.) Esta organización sugiere la siguiente estructura básica del SO: Esta organización sugiere la siguiente estructura básica del SO: 1.- Un programa principal que invoca al procedimiento de respuesta de servicio. 1.- Un programa principal que invoca al procedimiento de respuesta de servicio. 2.- Un conjunto de procedimientos de servicio que tratan las llamadas al sistema. 2.- Un conjunto de procedimientos de servicio que tratan las llamadas al sistema. 3.- Un conjunto de procedimientos de utilidad que ayuden aalos procedimientos de servicio. 3.- Un conjunto de procedimientos de utilidad que ayuden los procedimientos de servicio. Procedimiento Principal Procedimientos de Servicio Procedimientos de Utilidades DIA. Universidad de Salamanca 68 24-sep-07 Sistemas Operativos - 34 - Dpto. Informática
  35. 35. Introducción IntroducciónSistemas Estructurados por Capas. Sistemas Estructurados por Capas. Una generalización de la aproximación anterior es organizar el SO como una Una generalización de la aproximación anterior es organizar el SO como una jerarquía de capas, cada una de las cuales está construida sobre otra que está por jerarquí decapas cada una de las cuales está construida sobre otra que está por jerarquía capas, debajo de ella. debajo de ella. Ejemplo : :el THE Ejemplo el THE 5 El Operador 4 Programas de Usuario 3 Gestión de E/S 2 Comunicación Operador-Procesos 1 Gestión de Memoria 0 Localización de Procesos y Multiprogramación Estructura del Sistema Operativo THE DIA. Universidad de Salamanca 69 24-sep-07 Introducción IntroducciónMáquinas VirtualesMáquinas Virtuales tiempo compartido tiempo compartido separar la multiprogramación yyla máquina extendida separar la multiprogramación la máquina extendida Monitor de Máquina Virtual : : justo por encima del hardware, permite Monitor de Máquina Virtual justo por encima del hardware, permite multiprogramación yyproporciona varias máquinas virtuales. multiprogramación proporciona varias máquinas virtuales. Máquina Virtual: copia exacta del hardware subyacente. Máquina Virtual: copia exacta del hardware subyacente. Conversational Monitor System : :sistema interactivo monousuario. Conversational Monitor System sistema interactivo monousuario. Máquinas 370 virtuales Usuario1 Usuario1 Usuario1 Llamada al sistema ... Instrucción E/S ... CMS CMS CMS ... se atrapa aquí. ... se atrapa aquí. VM/370 Hardware del 370 Estructura del VM/370 con CMS DIA. Universidad de Salamanca 70 24-sep-07 Sistemas Operativos - 35 - Dpto. Informática
  36. 36. Introducción IntroducciónModelo Cliente-ServidorModelo Cliente-Servidor Kernel mínimo Kernel mínimo Proceso cliente, (modo usuario), solicita servicio (mediante mensajes que maneja el Procesocliente (modo usuario), solicita servicio (mediante mensajes que maneja el cliente, kernel), que efectua el proceso servidor (modo usuario) kernel), que efectua el proceso servidor (modo usuario) Problema: procesos de usuarios sin acceso total aahardware Problema: procesos de usuarios sin acceso total hardware Solución: Solución: –– procesos servidores criticos en modo kernel oosupervisor. procesos servidores criticos en modo kernel supervisor. –– dejar en kernel mecanismos yylas políticas de decisión en procesos modo dejar en kernel mecanismos las políticas de decisión en procesos modo usuario. usuario. Modo Proceso Proceso Servidor Servidor Servidor Servidor Usuario Cliente Cliente Procesos Terminales Ficheros Memoria Modo Kernel Kernel El Cliente obtiene Servicio mandando Mensajes al Servidor DIA. Universidad de Salamanca 71 24-sep-07 Introducción IntroducciónModelo Cliente-Servidor (cont.)Modelo Cliente-Servidor (cont.) sistemas distribuidos: el cliente no necesita conocer si el mensaje se queda en su sistemasdistribuidos el cliente no necesita conocer si el mensaje se queda en su distribuidos: propia máquina oosi navega aatravés de la red hacia una máquina remota. propia máquina si navega través de la red hacia una máquina remota. Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 Cliente Servidor Ficheros Servidor Procesos Servidor Terminales Kernel Kernel Kernel Kernel Red Mensaje del Cliente al Servidor DIA. Universidad de Salamanca 72 24-sep-07 Sistemas Operativos - 36 - Dpto. Informática
  37. 37. •• Estructura de un sistema Unix típico :: Estructura de un sistema Unix típico DIA. Universidad de Salamanca 73 24-sep-07 Estructura de Windows 2000 Estructura de Windows 2000 DIA. Universidad de Salamanca 74 24-sep-07 Sistemas Operativos - 37 - Dpto. Informática
  38. 38. Caracteristicas de los Sistemas Operativos Actuales Caracteristicas de los Sistemas Operativos Actuales•Arquitectura de micronúcleo (MICROKERNEL) architecture •Arquitectura de micronúcleo (MICROKERNEL) architecture El núcleo solamente tiene unas pocas funciones esenciales: El núcleo solamente tiene unas pocas funciones esenciales: address space address space interprocess communication (IPC) interprocess communication (IPC) basic scheduling basic scheduling•Multihilo (Multithreading •Multihilo (Multithreading Los procesos se dividen en “hilos” que pueden ejecutarse simultánemente Los procesos se dividen en “hilos” que pueden ejecutarse simultánemente Hilo : :mínima unidad de trabajo despachable Hilo mínima unidad de trabajo despachable Se ejecuta de forma secuencial yyes interrumpible Se ejecuta de forma secuencial es interrumpible Un proceso es una colección de uno oomás hilos Un proceso es una colección de uno más hilos•Multiproceso simétrico (Symmetric multiprocessing) •Multiproceso simétrico (Symmetric multiprocessing) Hay múltiples procesadores. Hay múltiples procesadores. Todos los procesadores son idénticos yycomparten la memoria yyla E/S Todos los procesadores son idénticos comparten la memoria la E/S•Sistemas Operativos Distribuidos (Distributed operating systems) •Sistemas Operativos Distribuidos (Distributed operating systems) Dan la ilusión de una única memoria enorme (principal yysecundaria) Dan la ilusión de una única memoria enorme (principal secundaria) Usado para sistemas de ficheros distribuidos. Usado para sistemas de ficheros distribuidos.•Diseño Orientado aaObjetos (Object-oriented design) •Diseño Orientado Objetos (Object-oriented design) Para añadir extensiones modulares aaun núcleo pequeño. Para añadir extensiones modulares un núcleo pequeño. Permite que los programadores personalicen un SO sin perturbar la integridad del sistema. Permite que los programadores personalicen un SO sin perturbar la integridad del sistema. DIA. Universidad de Salamanca 75 24-sep-07 Sistemas Operativos Actuales Sistemas Operativos Actuales•Windows 2000 (y sucesores: XP, Vista, ): •Windows 2000 (y sucesores: XP, Vista, ): Aprovecha la potencia de los microprocesadores de 32 bits. Aprovecha la potencia de los microprocesadores de 32 bits. Multitarea completa en un entorno de usuario único. Multitarea completa en un entorno de usuario único. Cliente/servidor Cliente/servidor Estructura modular. Estructura modular. Se ejecuta en varias plataformas hardware. Se ejecuta en varias plataformas hardware. Soporta aplicaciones escritas para otros SO. Soporta aplicaciones escritas para otros SO.•Unix: •Unix: El SO “rodea” al hardware. El SO “rodea” al hardware. El SO se llama el núcleo (kernel) El SO se llama el núcleo (kernel) Viene con varios servicios de usuario eeinterfaces: Viene con varios servicios de usuario interfaces: shell shell C compiler C compiler Familias Unix: Familias Unix: System VV Release 4 (SVR4) System Release 4 (SVR4) Solaris 2.x Solaris 2.x 4.4BSD 4.4BSD Linux Linux DIA. Universidad de Salamanca 76 24-sep-07 Sistemas Operativos - 38 - Dpto. Informática
  39. 39. Paginas web de historia: Paginas web de historia: DIA. Universidad de Salamanca 7724-sep-07 Más páginas web... Más páginas web... DIA. Universidad de Salamanca 7824-sep-07 Sistemas Operativos - 39 - Dpto. Informática

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