Sistemas operativos Unidad 2

Sistemas operativos

Unidad 2

Resumen

Concepto de sistema operativo. Elementos y estructura del sistema operativo

1.- Que es un sistema operativo

El sistema operativo (SO) es un conjunto de programas, servicios y funciones que gestionan y coordinan el funcionamiento del hardware y del software. Gracias al sistema operativo, el hardware se identifica, se reconoce y el sistema informático comienza a funcionar.

El sistema operativo es el que realiza todo el trabajo dentro del equipo.

Un sistema operativo es un programa o conjunto de programas que actúan como intermediario entre el usuario y el hardware del ordenador, gestionando los recursos del sistema y optimizando su uso.

Cuando se conecta un ordenador, se carga el sistema operativo en la memoria y se ejecuta. El sistema operativo despierta al ordenador y hace que reconozca a la CPU, la memoria, las unidades de disco y cualquier otro tipo de dispositivo conectado. Verificando así que no existen errores de conexión. A este primer diagnostico se le denomina POST

1.1.- Historia de los sistemas operativos

1.2.- Desde 1940 hasta 1965

• Generación cero (antes de 1940)

La generación cero se caracteriza por la ausencia de sistemas operativos. Lo único que existía era el hardware propio del ordenador, se trabajaba en lenguaje de la maquina y todas las instrucciones debían identificarse a mano

• Primera generación ( 1940 – 1950 )

En la primera generación continua la carencia de sistemas operativos tal y como los conocemos en la actualidad. Con la construcción del Univac I aparece el concepto de sistema operativo

• Segunda generación ( 1960 – 1965)

La introducción del transistor a mediados de esta década supuso un cambio radical.

Los sistemas operativos comenzaron simplemente como una transición de trabajos

1.3.- Entre 1966 y 1971

• Tercera generación ( 1966 – 1981)

Se presenta una nueva generación gracias a la aparición de los circuitos integrados, que permitían concentrar miles de transistores en una superficie mínima. Esta tecnología de circuitos integrados, permitió abaratar costes, disminuir tamaño de los equipos y reducir el consumo de energía.

Los sistemas operativos eran monousuarios, hay que considerar los siguientes avances:

1. Existe una mayor difusión de la multiprogramación
2. Aparecen técnicas spooling
3. Surgen los lenguajes de control de trabajo
4. Se introducen también los sistemas de tiempo real

• Cuarta generación ( 1971 – 1981 )

Durante esta generación, el avance mas importante es la creación del microprocesador. Las ventajas de esto. Se concretan en un incremento de la velocidad, un ahorro de consumo, un incremento de potencia de calculo y la reducción de tamaño y coste

1.4.- Sistemas operativos desde 1981

Con la irrupción de las redes de ordenadores, surgen los primeros sistemas operativos en red.

• El contexto social

El acceso generalizado al mundo informático significa la creación de unos sistemas operativos mas fáciles, interactivos y accesibles al usuario

• Presente y futuro de los sistemas operativos

Algunos de los objetivos de los sistemas operativos en este momento están orientados a la consecución de:

1. El procesamiento paralelo: Pretende que cuando existan dos o mas procesos que compitan por algún recurso estos se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo
2. La inteligencia artificial: Se descubre como una ciencia que intenta la creación de programas para maquinas que se aproximen al comportamiento y la comprensión humana

2.- Elementos de un sistema operativo

La estructura de un sistema operativo varía en función de muchos parámetros, sin embargo, prácticamente todos ellos se pueden estructurar en tres partes:

• El núcleo o Kernel: Es el núcleo del sistema operativo y se considera la parte mas esencial. Es el software responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware del ordenador
• Las utilidades de bajo nivel: Entendemos que por utilidades de bajo nivel del sistema operativo el conjunto de programas que, sin formar parte del núcleo, ayudan al usuario en su tarea
• La interfaz del usuario: La interfaz del usuario puede consistir en una interfaz grafica y/o en in interprete de comandos en línea, también denominado Shell. El Shell funciona como la parte mas externa del sistema operativo. Su mision es la de interactuar con el usuario

2.1.- Clasificación de los sistemas operativos: Por su estructura interna:

Esta clasificación se basa en como se diseñan los sistemas a la hora de ser creados:

• Monolítica: Es la estructura utilizada en los primeros sistemas operativos en las que todas las funciones se implementan en el kernel. Puede decirse que su estructura consiste en que no existe una estructura como tal
• Por capas: A medida que los sistemas operativos fueron creciendo, fue necesaria una mayor estructuración. Este diseño se corresponde a una estructura jerárquica que se divide en distintos niveles, teniendo en cuenta las funciones que puede realizar un sistema operativo:

1. Control y ejecución de programas
2. Control, gestión y administración de periféricos
3. Control, gestión y administración de usuarios
4. Control de procesos
5. Control de errores de sistema y aplicaciones
6. Control y gestión de seguridad

• Maquina virtual: Es un archivo que es copia exacta del hardware que gestiona el propio sistema operativo

2.2.- Clasificación de los sistemas operativos: Por los servicios ofrecidos I

Es decir, según la visión del usuario final:

Según el numero de usuarios que los sistemas operativos pueden suportar de forma simultanea, pueden ser:

• Monousuario: Permite que los recursos del hardware y del software que se esta utilizando, este a disposición de un único usuario, en un ordenador
• Multiusuario: Permite que varios usuarios puedan utilizar los recursos del software y del hardware de un mismo ordenador

El diseño y la eficacia de un sistema operativo monousuario son inferiores a las de un multiusuario. Un sistema monousuario puede controlar por ejemplo, la impresora pero solo para un usuario, mientras que l multiusuario pueden controlar la impresora varios usuarios.

1.3.- Clasificación de los sistemas operativos: Por los servicios ofrecidos II

Según el numero de procesos o trabajos realizados que pueden correr al mismo tiempo, se pueden distinguir entre:

• Monotarea: Son aquellos en los que los recursos del sistema de computación son asignados a un programa hasta completar su ejecución, y por tanto, solo permiten una terea a la vez
• Multitarea: Este tipo de sistema operativo puede ejecutar varios programas de manera simultanea

Según el numero de procesadores utilizados en el sistema, se puede diferenciar entre:

• Monoprocesador: Estos sistemas disponen de un solo procesador para atender a los usuarios.
• Multiprocesador:  Son aquellos que disponen de varios procesadores que se utilizan en un mimo sistema para incrementar el poder de procesamiento

2.4.- Clasificación de los sistemas operativos: Por los modos de explotación I. Por lotes:

Se corresponden con las distintas maneras en que puede funcionar un sistema operativo. Podemos diferenciar entre:

• Sistemas por lotes ( tipo batch): En ellos los programas, son agrupados físicamente en forma de lote y remitidos al sistema que los procesa secuencialmente. Su rasgo mas característico es la ausencia de interacción entre el usuario y el proceso de ejecución

2.5.- Clasificación de los sistemas operativos: Por los modos de explotación II. Multiprogramación

• Multiprogramación: Es un modo de explotación en el cual el sistema operativo se encarga de distribuir la carga computacional entre los procesos existentes con el fin de incrementar el poder de procesamiento de la maquina.

Dentro cabe diferenciar:

1. Sistemas de tiempo compartido: Son los sistemas operativos que utilizan distintas técnicas de planificación de la CPU para que se atiendan todos los procesos en espera de ser ejecutados
2. Sistemas de tiempo real: Es aquel en el cual los resultados son correctos no solo si la computación es correcta, sino que también ha de serlo el tiempo en el cual se producen los resultados
3. Hibrido: Estos sistemas intentan ser una mezcla de los dos anteriores, buscando combinar las ventajas de ellos

2.6.- Clasificación de los sistemas operativos: Por la forma de ofrecer los servicios:

Por la forma de ofrecer los servicios, los sistemas operativos pueden ser:

...