El documento describe los sistemas operativos, incluyendo su definición como software que gestiona los recursos del hardware y permite la interacción con el usuario. Explica que los objetivos de los sistemas operativos son hacer un uso eficiente de los recursos y simplificar la operación con el hardware. Además, detalla algunas de las funciones clave de los sistemas operativos como la asignación de tiempo de CPU, el control de recursos y la entrada/salida.

1. Sistemas OperativosElaborado por: Milangel Freitez

2. Definición de sistema operativoUn sistema operativo es un software de sistema, es decir, un conjunto de programas de computadora destinado a permitir una administración eficaz de sus recursos. Comienza a trabajar cuando se enciende el computador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos, permitiendo también la interacción con el usuario.Elaborado por: Milangel Freitez

3. Objetivos de los S. O.Hacer posible el uso eficiente de los recursos del sistema: Actúa coordinando las diferentes velocidades de funcionamiento de los dispositivos. P. E. Mas velocidad de procesadores, mas lentitud de periféricos.Simplificar la operación de trabajo con el hardware:Generan una máquina virtual: ordenador simplificado en el que el S. O. Carga con el trabajo de acercamiento al hardware.Elaborado por: Milangel Freitez

4. Funcionamiento de los ordenadores y S. O.Ejecución de un solo programa a la vez.Batch: conjunto de programas que se ejecutan en grupo.Multiprogramación: varios programas se ejecutan a la vez y el S. O. Asigna los recursos.Entrada remota de trabajosTratamiento de transacciones: permite la ejecución múltiple de un mismo programas (multithreading)Multiacceso: varios usuarios actuando de forma concurrente.Tiempo real: los ordenadores pueden interactuar con otros equipos.Elaborado por: Milangel Freitez

5. Funciones de los S. O.Asignación de tiempo de CPU:Planificar las diversas actividades.Control de recursos:Asignar recursos de forma racional. P. E. División de la memoria del ordenador entre los programas, controlar colas de e/s.Control de entrada/salida:Gestionar los datos desde y hacia los periféricos.Control de los errores y protección:Informar de las situaciones anómalasInterfaz con el usuario:Facilita el uso.Facilidades contables:Cálculo de costes de uso de CPU.Elaborado por: Milangel Freitez

6. Tipos de sistema operativoMonotareaMultitareaMonousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo. Multiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario. Elaborado por: Milangel Freitez

7. Tipos de S. O.Estructura jerárquica

8. Tipos de S. O.Sistema operativos por servicios

9. Estructura de un S. O.NúcleoGestión de la memoriaControl de entrada/salidaGestión de dispositivos de almacenamiento masivoAsignación de recursos y planificaciónProtecciónInterfaz de usuarioElaborado por: Milangel Freitez

10. NúcleoDescansa directamente sobre el hardware y proporciona una serie de servicios a las capas superiores del sistema.Las tareas principales son:Manejo de interrupcionesAsignación de trabajo al procesadorProporcionar una vía de comunicación entre los diferentes programasElaborado por: Milangel Freitez

11. Manejo de interrupciones:Cuando el hardware detecta una interrupción, el control se transfiere a este módulo, el cual analiza el carácter de la interrupción y toma las acciones apropiadas:Transferir el control a otro módulo del S. O.Iniciar otro programaContinuar la ejecución del programa interrumpidoNúcleoElaborado por: Milangel Freitez

12. Gestión de interrupciones S. O. multitareaES3P3P1ES2ES1P2P3P3P2P1SO

13. NúcleoAsignación de trabajo al procesador y comunicación entre programasEl núcleo transfiere el control al programa que el planificador ha determinado para que sea el próximo en ejecutarse.La comunicación entre programas se logra manteniendo una cola de mensajes en espera para cada uno de los programas activos.El núcleo recibe los mensajes y los va almacenando en la cola apropiada al destino en cuestión, para distribuirlos cuando el programa destino se active.Elaborado por: Milangel Freitez

14. NúcleoElaborado por: Milangel Freitez

15. Gestión de la memoriaLa memoria principal de la mayoría de los ordenadores es mucho mas pequeña de lo que sería necesario para manejar todos los programas y datos.El módulo de gestión de memoria es el encargado de asignar ciertas porciones de la memoria principal a los diferentes programas, mientras el resto de programas y datos se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo.La forma mas común de gestión de memoria es crear una memoria virtual utilizando los dispositivos de almacenamiento masivo.Elaborado por: Milangel Freitez

16. Gestión de la memoria

17. Gestión de la memoria

18. División de la memoria entre las tareasPor páginas: bloques de bytes de igual tamaño para todos los procesos y tareas.Por segmentos: bloques de bytes con distinto tamaño según el proceso.Por segmentos paginados: Los segmentos de tamaño distinto se dividen a su vez en páginas de distinto tamaño.Elaborado por: Milangel Freitez

19. Control de la entrada/salidaLos problemas derivados de las diferentes velocidades de funcionamiento de los dispositivos son tratados por este módulo presentándolo como una cuestión independiente del dispositivo.P.e. En las salidas es frecuente la utilización de spoolers, los datos se almacenan temporalmente en una cola situada en un dispositivo de almacenamiento masivo hasta que el periférico requerido quede libre.Elaborado por: Milangel Freitez

20. Gestión de entradas/salidasProcesoSoft E/SSoft PerifCtrl InterrHardwarePetición E/SPetición OKElaborado por: Milangel Freitez

21. Gestión de los dispositivos de almacenamiento masivoLos datos y programas de un dispositivo de almacenamiento masivo se mantienen en ficheros.Supervisa la creación, actualización y eliminación de estos ficheros.Mantiene un directorio con todos los ficheros que existen en el sistema en cada momento.Cada fichero está dotado de un conjunto de privilegios de acceso, que indican la extensión con la que pueden compartir la información contenida en el fichero. El S. O. Vigila que estos privilegios no sean violados.Elaborado por: Milangel Freitez

22. Sistema de archivosTodas las aplicaciones computarizadas necesitan almacenar y recuperar la información Superando las limitaciones del almacenamiento real. Trascendiendo a la duración de los procesos que las utilizan o generan. Independizando a la información de los procesos permitiendo el acceso a la misma a través de varios procesos. Las condiciones esenciales para el almacenamiento de la información a largo plazo son: Debe ser posible almacenar una cantidad muy grande de información. La información debe sobrevivir a la conclusión del proceso que la utiliza. Debe ser posible que varios procesos tengan acceso concurrente a la información. La solución es el almacenamiento de la información en discos y otros medios externos en unidades llamadas archivos:Los archivos deben ser persistentes, es decir que no deben verse afectados por la creación o terminación de un proceso. Los archivos son una colección de datos con nombre. Pueden ser manipulados como una unidad por operaciones como: open, close, create, destroy, copy, rename, list. Los elementos de datos individuales dentro del archivo pueden ser manipulados por operaciones como: read, write, update, insert, delete. El “Sistema de Archivos” es la parte del sistema de administración del almacenamiento responsable, principalmente, de la administración de los archivos del almacenamiento secundario. Es la parte del S. O. responsable de permitir “compartir controladamente” la información de los archivos.

23. Sistema de archivosLos usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos. Se deben poder compartir los archivos de una manera cuidadosamente controladaEl mecanismo encargado de compartir los archivos debe proporcionar varios tipos de acceso controlado: Ej.: “Acceso de Lectura”, “Acceso de Escritura”, “Acceso de Ejecución”, varias combinaciones de estos, etc. Se debe poder estructurar los archivos de la manera más apropiada a cada aplicación. Los usuarios deben poder ordenar la transferencia de información entre archivos. Se deben proporcionar posibilidades de “respaldo” y “recuperación” para prevenirse contra: La pérdida accidental de información. La destrucción maliciosa de información. Se debe poder referenciar a los archivos mediante “Nombres Simbólicos”, brindando “Independencia de Dispositivos”. En ambientes sensibles, el sistema de archivos debe proporcionar posibilidades de “Cifrado” y “Descifrado”.El sistema de archivos debe brindar una interfase favorable al usuario: Debe suministrar una “visión lógica” de los datos y de las funciones que serán ejecutadas, en vez de una “visión física”.El usuario no debe tener que preocuparse por: Los dispositivos particulares. Dónde serán almacenados los datos. El formato de los datos en los dispositivos. Los medios físicos de la transferencia de datos hacia y desde los dispositivos. Elaborado por: Milangel Freitez

24. Sistema de archivosUn “Archivo” es un conjunto de registros relacionadosEl “Sistema de Archivos” es un componente importante de un S. O. y suele contener:“Métodos de acceso” relacionados con la manera de acceder a los datos almacenados en archivos. “Administración de archivos” referida a la provisión de mecanismos para que los archivos sean almacenados, referenciados, compartidos y asegurados. “Administración del almacenamiento auxiliar” para la asignación de espacio a los archivos en los dispositivos de almacenamiento secundario. “Integridad del archivo” para garantizar la integridad de la información del archivo. El sistema de archivos está relacionado especialmente con la administración del espacio de almacenamiento secundario, fundamentalmente con el almacenamiento de disco. Una forma de organización de un sistema de archivos puede ser la siguiente: Se utiliza una “raíz ” para indicar en qué parte del disco comienza el “directorio raíz ”. El “directorio raíz ” apunta a los “directorios de usuarios”.Un “directorio de usuario” contiene una entrada para cada uno de los archivos del usuario. Cada entrada de archivo apunta al lugar del disco donde está almacenado el archivo referenciado. Los nombres de archivos solo necesitan ser únicos dentro de un directorio de usuario dado. El nombre del sistema para un archivo dado debe ser único para el sistema de archivos. En sistemas de archivo “jerárquicos” el nombre del sistema para un archivo suele estar formado como el “nombre de la trayectoria” del directorio raíz al archivo.

25. Sistema de archivos

26. Asignación de recursos y planificaciónLa mayor parte del tiempo en que un ordenador está funcionando, la demanda de recursos es mayor que los realmente existentes. Este problema se resuelve aplicando una política de asignación de recursos.El mecanismo sería sencillo si se pudiese utilizar una política del tipo: “atender primero al que antes lo solicite”, sin embargo esto puede llevar a situaciones de deadlock (sistema colgado o caido) cuando dos programas solicitan insistentemente recursos asignados a otro.El planificador cuenta con una política que varia de un S. O. a otro. Una política muy común consiste en el time slicing (asignación de intervalos cortos de tiempo a los programas)Elaborado por: Milangel Freitez

27. Fin de un intervalo de tiempoProgramasterminadosNuevosprogramasProgramas listospara ejecutarseCola del procesadorProcesadorProgramasejecutablesEjecución deUn programaProgramas bloqueadospor peticiones e/sProgramas cuyaspeticiones e/ssatisfechasColas deEntrada/salidaProgramas no ejecutablesAsignación de recursos y planificaciónElaborado por: Milangel Freitez

28. ProtecciónActúa contra dos sucesos:ErroresAbuso deliberado de los recursos del sistemaElaborado por: Milangel Freitez

29. Bloqueos

30. Interfaz de usuarioInterfaz de comandosInterfaz gráfica

31. MS DOSDesarrollado en 1979MS DOS, IBM, Bill Gates y MicrosoftElaborado por: Milangel Freitez

32. MS DOSUsuarioProcesadorde comandosSistema deTransferencia decaracteresSistema deficherosProgramasde aplicaciónUtilidadesControladores dedispositivosBiosFirmwareElaborado por: Milangel FreitezHardware

33. Procesador de comandosInterfaz de usuarioGestionar el sistema de interrupcionesTratar los erroresEjecutar los comandos internos del MS DOSMS DOS

34. MS DOSGestión de almacenamiento masivoGestión de ficheros del ordenadorSistemas de directoriosDirectorioraízFicheroDirectorioFicheroDirectorioFicheroDirectorioFicheroFichero

35. MacMac OS X (pronunciado Mac O-Ese Diez) es una linea de sistemas operativos computacionales desarrollado, comercializado y vendido por Apple Inc., es la última versión de toda la linea de computadoras Macintosh. Se basa en Unix y usa una interfaz gráfica desarrollada por Apple llamada Aqua, que se inspira libremente en la interfaz de Mac OS Classic. Elaborado por: Milangel Freitez

36. Sus versiones3.1 Mac OS X v10.1 (Puma) 3.2 Mac OS X v10.2 (Jaguar) 3.3 Mac OS X v10.3 (Panther) 3.4 Mac OS X v10.4 (Tiger) 3.5 Mac OS X v10.5 (Leopard) 3.6 Mac OS X v10.6 (Snow Leopard)Elaborado por: Milangel Freitez

37. WindowsInterfaz gráficoMetáfora escritorioMenús y botonesTeclado y ratónS: O. UsuarioS. O. ServidoresHistoriaWindows 1.0, 2.0, 3.0Windows 3.1Windows 3.11Windows 95 y 98Windows NT, 2000 y XPWindows CEWindows Pocket PCElaborado por: Milangel Freitez

38. UNIXLaboratorios Bell de ATTS. O. de propósito generalMultiusuario e InteractivoSoporta multiprogramación y multiaccesoElaborado por: Milangel Freitez

39. LINUXDesarrollado por Linus TorvaldFunciona sobre plataformas Intel o MotorolaSe 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.

40. LINUXInterfaz gráficaElaborado por: Milangel Freitez

41. GRACIAS!!Elaborado por: Milangel Freitez