Un sistema operativo actúa como intermediario entre el hardware del computador y el usuario, administrando recursos como la CPU, memoria, dispositivos de entrada/salida y archivos. Controla la ejecución de programas de usuario y el acceso concurrente a recursos. Proporciona una interfaz de usuario y servicios fundamentales como la gestión de procesos, memoria, E/I, almacenamiento y archivos.
2. Un Sistema Operativo es un programa que actúa
como un intermediario entre el computador y el
usuario.
Consta de un conjunto de rutinas (algoritmos) para
gestionar los recursos del computador, como son:
el Procesador, la memoria, los Dispositivos de E/S
y los archivos
El Sistema Operativo:
Es un administrador de los recursos del computador.
Controla la ejecución de los programas de los usuarios.
Controla por ejemplo el acceso concurrente a los recursos.
2 /58
4. El usuario.
Puede ser una persona, una maquina u otro
computador que quiere resolver un problema.
Los Programas de Aplicación.
Define la via por la cual los recursos de hardware
pueden ser usados para resolver problemas. Bases
de Datos, compiladores, editores, etc.
El Sistema Operativo.
Controla y coordina el uso de hardware entre
varios programas de aplicación.
El Hardware.
Provee los recursos de computación básicos.
CPU, Memoria, E/S.
4 /58
5. usuario usuario usuario usuario
...
1 2 3 n
compilador ensamblador editor de texto ... base de datos
Aplicaciones del sistema
Sistema Operativo
Hardware del
computador
5 /58
6. Objetivos del sistema operativo:
Facilitar el uso al usuario (interfaz)
Facilitar la programación al programador (máquina virtual extendida)
Ejecutar programas eficientemente (gestor de recursos)
Conveniencia. Proveer un medio ambiente al
usuario para ejecutar sus programas. por ejemplo
en computadoras personales.
Eficiencia. Incrementar la productividad
de los recursos de producción, como son: el HD
del SC y el usuario del SC. por ejemplo en grandes
sistema de computo
6 /58
7. 1. Creación de programas (editores, depuradores)
2. Ejecución de programas (Carga las Instruciones en
MP, inicializa los dispositivos)
3. Acceso a dispositivos de E/S (cada uno requiere un
conjunto peculiar de Instrucciones)
4. Acceso controlado a los archivos (formato de los
archivos y del medio de almacenamiento)
5. Acceso al sistema (En sistemas compartidos)
6. Detección y respuesta de errores (Internos y
externos al hardware)
7. Contabilidad, estadísticas (de uso y rendimiento)
7 /58
8. Los SO llevan a cabo dos funciones que en esencia
no tienen relación.
Máquina Extendida: La función del
SO es presentar al usuario el equivalente de una
máquina extendida o virtual que sea más fácil de
programar que el hardware que hay por debajo.
Controlador de recursos: La función del SO es
controlar todas las piezas de un complejo sistema.
Proporcionar una asignación ordenada y
controlada de los
procesadores, memoria, dispositivos de E/S para
los varios programas que compiten por ellos.
8 /58
9. Básicos:
1. Gestor de procesos
2. Gestor de memoria
3. Gestor de E/S
4. Gestor del almacenamiento secundario
Servidores:
5. Servidor de ficheros
6. Servidor de protección y seguridad
7. Servidor de comunicaciones por red
Utilidades:
8. Intérprete de mandatos
9. Programas de sistema
9 /58
10. Un proceso es un programa en ejecución
Es la unidad que consume recursos:
UCP, memoria, ficheros, etc.
El SO gestionar lo siguiente de los procesos:
Creación y destrucción
Suspensión y reanudación
Mecanismos de comunicación y sincronización
Asignación de los recursos al proceso
10 /58
11. Memoria:
Vector enorme de palabras o bytes (direcciones)
Compartida por UCP y dispositivos E/S
Volátil: pierde su contenido sin alimentación
El SO gestiona lo siguiente de la memoria:
Qué partes están en uso y quién las está usando
Qué procesos se deben cargar, y dónde
Asigna y libera espacio cuando se requiere
11 /58
12. El gestor de E/S está formado por:
Almacenamiento intermedio en memoria (caché)
Manejadores genéricos, uno por cada clase de
dispositivo
Gestión individualizada por dispositivo existente
El SO gestiona lo siguiente de la E/S:
Traduce peticiones a formato de manejador
Copia memoria de/hacia el controlador
Controla transferencias por DMA
12 /58
13. Dispositivos rápidos de E/S (discos)
Vector enorme de “bloques”
Almacenamiento no volátil
Usado como respaldo de memoria principal
El SO gestiona lo siguiente del almacenamiento
secundario:
Asignación y liberación de espacio
Planificación de accesos a los discos
13 /58
14. Fichero:
Conjunto de información lógicamente
relacionada
Directorio:
Fichero que contiene asociaciones entre nombres
de fichero e identificadores internos del SO
El SO gestiona lo siguiente de los ficheros:
Creación y borrado de ficheros y directorios
Primitivas para manipularlos
Proyectar los ficheros en memoria
Respaldar los ficheros en dispositivos no volátiles
14 /58
15. Protección:
Controlar el acceso a los recursos por parte de los
procesos (de los usuarios)
El servidor de protección debe:
Distinguir entre uso autorizado y no autorizado
Especificar los controles de acceso a llevar a cabo
Proporcionar métodos de control de acceso
15 /58
16. Seguridad:
Proteger al sistema de un uso indebido
(fraudulento)
El servidor de seguridad debe:
Autenticar a los usuarios
Evitar amenazas al sistema
(gusanos, virus, piratas, fuego, etc.)
Evitar intercepción de comunicaciones
(cifrado, canales seguros, etc.)
16 /58
17. Sistema en red o distribuido:
Conjunto de procesadores que no comparten memoria
Conectados mediante una red de comunicación
El servidor de comunicaciones debe:
Proporcionar mecanismos para comunicación local y
remota entre procesos
Para distintos tipos de redes
(Ethernet, ATM, telefónica, etc.)
Responsabilidad del SO:
Resolución de nombres, enrutamiento, conexiones y
control de flujo
17 /58
18. Programa cuya función es obtener los
mandatos del usuario y lanzar su ejecución
Hay dos tipos básicos:
Intérprete de mandatos en línea en modo
texto, como el shell de UNIX y LINUX
Interfaz gráfico de usuario,
como el de Windows y X-Windows
Puede haber múltiples intérpretes de mandatos
sobre el mismo SO
La visión del mismo SO cambia según el usuario
(POSIX sobre Windows NT o Win32 sobre LINUX)
18 /58
19. Proporcionan un entorno adecuado para el
desarrollo y ejecución de programas
Son la visión del SO que tienen muchos
usuarios, y no la de las llamadas al sistema
Categorías:
Manipulación de ficheros: copia, mover, ...
Información de estado: monitores, ...
Programación: compiladores, depuradores, …
Carga y ejecución: cargador, …
Comunicaciones: telnet, ftp, …
Aplicaciones: servidores BD, navegadores, ...
19 /58