Mantenimiento Pc

Programa Mantenimiento de Equipos de Cómputo

DOCUMENTO DE APOYO No. 2

SISTEMAS OPERATIVOS

Un Sistema operativo (SO) es un software que actúa de interfaz entre los

dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para manejar un

computador. Es responsable de gestionar, coordinar las actividades y llevar a cabo

el intercambio de los recursos y actúa como estación para las aplicaciones que se

ejecutan en la máquina.

Es un programa que controla la ejecución de los programas de aplicación. Actúa

como interfaz entre el usuario y el hardware. Proporciona al usuario un entorno

cómodo y eficiente para ejecutar sus programas.

OBJETIVOS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

 Facilitar el uso del sistema informático.

 Uso eficiente del hardware del ordenador.

El sistema operativo como máquina virtual:

Sería muy difícil para el usuario y su aplicación dominar todos los elementos a

nivel de hardware y direcciones máquina. Un sistema operativo transforma un

cierto hardware en una máquina más fácil de usar.

El sistema operativo como administrador (manejador) de recursos:

Un sistema informático tiene recursos como la memoria central, CPU, discos,

impresoras y tiene usuarios que quieren usar esos recursos. El sistema operativo

debe optimizar el uso de sus recursos entre los distintos usuarios para conseguir

un máximo rendimiento y debe lograr que se compartan los recursos del sistema y

los datos entre varios usuarios que trabajen simultáneamente.

EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.

 Los primeros sistemas:

No existía un sistema operativo propiamente dicho. Se utilizaba un esquema de

reserva por solicitud. El modo de operación era proceso en serie. Se operaba

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directamente con el ordenador. Era un modo de trabajo interactivo. El programa

tenía que ser cargado directamente en memoria.

Aparecen los primeros ensambladores, enlazadores, cargadores de programas y

compiladores de Fortran y Cóbol. Aparecen las bibliotecas de funciones comunes

y controladores de dispositivos.

 Sistemas por lote:

Se contratan operadores especiales que interactuaban directamente con el

ordenador, no el programador. Se organizan los trabajos por lotes: Datos, código

ejecutable, instrucciones de control. Por ejemplo: varios trabajos todos en el

mismo lenguaje.

Esto da lugar al primer sistema operativo: secuencionamiento automático de

trabajos. Un programa monitor residente se encarga de cargar en memoria el

programa y ejecutarlo. Luego se vuelve a llamar al monitor que carga otro

programa y lo ejecuta y así sucesivamente. Estas órdenes se le daban a través de

tarjetas de órdenes.

Partes del monitor residente:

 Intérprete de tarjeta de control.

 Cargador.

 Manejadores de dispositivos.

 Tratamiento de interrupciones.

Mientras se realizan operaciones de E/S, la CPU está aprovechando ese tiempo:

- Operaciones fuera de línea: la E/S se realiza en otro aparato, a través de

cintas magnéticas.

- Procesamiento satélite: un ordenador satélite sólo se dedica a operaciones

de E/S. Esto da lugar a los dispositivos lógicos de E/S.

Aparecen el buffering y el spooling para que todas las operaciones se realicen en

la misma máquina.

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 Buffering: Método de solapar operaciones de E/S con operaciones de CPU del

mismo proceso. Para sincronizar el trabajo entre la CPU y los dispositivos de

E/S se emplean las interrupciones. En un sistema guiado por interrupciones, la

CPU es interrumpida por cada carácter que realiza una operación de E/S. Para

liberar a la CPU de todo el trabajo de E/S se data al sistema de DMA. En un

sistema con DMA, la CPU es interrumpida por cada bloque de datos que

realiza una operación de E/S.

 Spooling: Aparece cuando aparecen los discos magnéticos. Método para

simultanear las operaciones de E/S de otros procesos con las de computación

del trabajo actual. Las operaciones de E/S de los procesos anteriores y

posteriores, son realizadas por el spool, concurrentemente con el proceso

actual. Utiliza el disco como un gran buffer de E/S. La CPU no va a tener que

esperar al dispositivo de entrada porque ya tiene la información disponible en

un dispositivo rápido. El dispositivo de salida tomará la información del buffer a

su máxima velocidad. Los sistemas que utilizan el spool crean las colas de

trabajo, teniendo que seleccionar el que va a realizar primero.

 Sistemas por lote multiprogramados:

Características:

 Existen varios procesos simultáneamente residentes en memoria.

 Los tiempos de E/S de un proceso se solapan con tiempos de CPU de

otros.

 Los procesos se alternan el uso del procesador.

 Existe una compartición de recursos.

Grado de multiprogramación: es el número de procesos que están activamente

ejecutándose, es decir, residentes en memoria en un instante dado.

Los sistemas multiprogramados son más complejos por que requieren llevar el

control sobre:

- Planificación CPU.

- Planificación de los dispositivos.

- Control de la concurrencia.

- Control de la memoria.

- Protección.

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 Sistemas de tiempo compartido:

Son sistemas multiprogramados, multiusuarios e interactivos. Los usuarios pueden

interactuar con su programa mientras se ejecuta y obtener una respuesta rápida.

Los recursos del sistema son compartidos por todos los usuarios, que tienen la

“ilusión” de tener todos los recursos a su disposición.

Utilizan planificación de reparto de tiempo. Proporcionan un buen tiempo de

respuesta. Aparecen los teclados y las pantallas.

SISTEMAS PARA ORDENADORES PERSONALES

Son sistemas monoprogramados donde todos los recursos los utiliza un solo

usuario. Suponen un abaratamiento del hardware.

SISTEMAS MULTIPROCESADORES

Son sistemas que tienen más de un procesador en donde se están ejecutando

más de un proceso realmente de modo simultaneo, cada uno en un procesador

diferente. Con estos sistemas se consigue un aumento en la fiabilidad y en el

rendimiento.

Tipos:

 Fuertemente acoplados: los procesadores comparten memoria y reloj. La

comunicación se realiza por medio de la memoria compartida. Pueden ser:

- Multiproceso simétrico: cada CPU posee su copia del sistema operativo.

- Multiproceso asimétrico: hay una CPU maestra que controla a las demás.

 Débilmente acoplados: (sistemas distribuidos) Los procesadores no

comparten memoria ni reloj. Cada procesador tiene su memoria local. Las

comunicaciones entre procesos se realizan por medio de líneas de

comunicación. Los procesadores pueden ser desde pequeños

microprocesadores hasta grandes sistemas. Sistema distribuido es aquél en

el que la inteligencia del sistema informático está repartida por distintos

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procesadores. Ventajas: Compartición de recursos, aumentar la velocidad

de computación, fiabilidad y comunicación.

SISTEMAS DE TIEMPO REAL

Su prioridad es el tiempo de respuesta corto. Deben responder inmediatamente a

los eventos externos. El usuario y la utilización de recursos son una preocupación

secundaria. Cada proceso tiene asignado una prioridad (planificación apropiativa

por prioridades). Atienden dos tipos de tareas:

- Tareas duras: necesitan una atención inmediata. Posee un plazo fijo breve.

- Tareas blandas: necesitan una respuesta rápida. Posee un plazo algo más

largo que las duras, pero sigue siendo breve.

Una tarea blanda

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