Sistemas operativos

Resumen final: Introducción a los sistemas operativos

Unidad 1

1.1 Aproximación a la definición de Sistemas Operativo

El sistema operativo es el responsable de la gestión de los recursos. Esos recursos deben ser compartidos ante la ejecución concurrente de los programas tanto de forma transparente como explicita. Dicha compartición puede ser multiplexada en

• Espacio: el recurso de divide y se le asigna cada parte a un programa
• Tiempo: Se le asigna la totalidad del recurso exclusivamente a un programa durante un periodo de tiempo acotado

La planificación y obtención de recursos se debe basar en: equitatividad – respuesta diferencial – eficiencia

Un SO es : 1) un asignador de recursos – 2)Un programa de control – 3)Un programa que ejecuta siempre

Su función se basa en dos objetivos:

1. Visión de afuera hacia adentro: Interaccion de usuarios con recursos a un alto grado de abastracción
2. Vision adentro hacia fuera: Uso eficiente de la computadora (admin de recursos )

1.2 Evolución

1. Procesamiento en serie:

1. No existía SO
2. Cargar el compilador→cargar el fuente→salvar el programa compilado→carga y linkeo
3. Alto nivel de especialización (costos)

1. (1° G)Sistemas Batch: programa monitor residente (antecesor del SO)

1. Controlaba la secuencia de eventos
2. Los trabajos se colocaban juntos
3. Los programas vuelven al monitor finalizada la ejecución

1. (2°G) Sistemas fuera de línea. (sin conexión entre I y II)

1.  Los trabajos se cargaban y se imprimían en computadores específicos y mas económicos
2. La ejecución se llevaba a cabo en computadores mas grandes y poderosas

1. (3°G) Circuitos integrados y multiprogramación

1. Nace el concepto de familia (IBM Sistem 360)→ 1er en utilizar CI
2. Sistema Operativo (OS/360): compatible con la familia

1. Fracaso
2. Complejo y con muchos errores
3. Sin embargo sirvió para popularizar técnicas no vistas hasta ahí

1. Uso del Disco:, desarrollo del spoolling
2. Posteriormente comenzaron a aparecer sistemas de tiempo compartido
3. Aparicion de multics: Sistemas multiplexados – fracaso y éxito

1. Fracaso: diseño fuera de epoca respecto del hw disponible
2. Éxito: introdujo mejoras e ideas para la futura WWW

1. Surgimiento de PDP:  Inicio de microcomputadoras

1. Transformación de multics en UNIX

1. (4°G) Computadoras personales

1. Desarrollo de la LSI- en PDP-11 e intel 8080
2. Surgimiento de DOS
3. Surge la GUI y con ella Lisa y Macintosh
4. Surgimiento de Windows y luego Linux

1.3 Tipos de sistemas

1. Sistemas multiusuario. Multiprogramación: Como consecuencia del advenimiento del disco y el uso de spools, aumento el uso de la CPU, pudiendo solapar actividades, puede lograrse que la CPU tenga siempre algo que ejecutar, lo que se traduce en aumento de la productividad. Para que la CPU intercale actividades de diferentes programas fue necesario que todos residieran en memoria. Esta técnica de permitir varios programas se llamo multiprogramación. Para esto es imprescindible administrar la memoria, planificar la CPU, buscar la manera de salvaguardar posibilidad de interferencia entre los programas que comparten la memoria. Con esto el SOft complejo que se desarrollo fue los SO.
2. Time Sharing. Sistemas compartidos: Son consecuencia de la multiprogramación. En los sistemas batch no hay interaccion a través del monitor y el teclado / mouse para el ingreso de comandos y datos, la fuente de almacenamiento de programas y datos debe estar siempre en línea para ser accedidos dinámicamente. Los sistemas operativos modernos permiten la convivencia de batch e interactivos
3. Computadores personales. Sistemas monousuario: Las pc son computadoras dedicadas a una persona, mas baratas y mas chicas. El SO por lo tanto es menos complejo por s ambiente mas simple.
4. Sistemas Paralelos: Hoy la tendencia es a sistemas multiprocesados. Los procesadores se estos sistemas están fuertemente comunicados, comparten bus, clok y si compartieran  memoria y periféricos los define como fuertemente acoplados o no.

1. Ventajas:

1. Mejoran la productividad ya que ejecuta mas procesos concurrentemente.
2. El compartir periféricos puede ser un ahorro muy significativo
3. La confiabilidad, ya que el sistemas puede seguir adelante ante la perdida de algún procesador.

1. Desventajas

1. Hay un overead (carga) adicional importante para mantener y sincronizar su funcionamiento
2. Desarrollar mecanismos eficaces de detección diagnostico y superación de fallas.

1. Sistemas Distribuidos: Distribuir el procesamiento entre diferentes procesadores. Los sistemas débil  acople tiene cada uno su memoria local y se comunican por canales de alta velocidad

1. Razones de uso :

1. Comparten otros recursos (p ej perifericos)
2. Confiabilidad
3. Aceleración de cálculos
4. Comunicación

1. Sistemas de Red:  Proveen un ambiente donde conviven una multiplicidad de maquinas que pueden acceder permanente a recursos. Lo interesante es que permite comunicación entre sistemas operativos diferentes
2. Tiempo real : Se usan para controlar aplicaciones dedicadas normalmente al almacenamiento secundario es nulo o ínfimo y los datos se almacenan en memoria. La RAM puede ser o no volátil
3. Sistemas Cliente – Servidor: Un servidor es el Soft de servicio que corre en una maquina y un cliente es un proceso que solicita dicho servicio. Las maquinas pueden pueden ser a la vez servidores y cliente. Su arquitectura permite que la capacidad de proceso sea repartida. La funcionalidad se divide en 3 capas: DBMS (almacenamiento), procesador de aplicaciones (lógico) Interface del usuario (presentación)

Las arquitecturas pueden ser monolíticas ( las 3 capas  están en el mismo equipo).

Los modelos C-S se distinguen entre clientes livianos (3ra capa) o pesados (2 da y 3er capa). Ventajas

1. El servidor No necesita tanta potencia de procesamiento
2. Se reduce el trafico de red el cliente se conecta con el servidor cuando es estrictamente necesario.

1. Otros sistemas:

1. Pipeline: La salida de un proceso es la entrada en el siguiente. Muy común para el desarrollo de los interpretes de comandos
2. AOS (SOA) Utilizacion de servicios para dar soporte a requerimientos de un usuario
3. P2P : Red sin clientes ni servidores: importante en dar recursos como como compartir
4. SCC : Ideal con los apáratos de MP3 celulares, etc. Son SO que se adaptan a la escacez de los recursos y políticas de configuración flexible.

1.4 Estructura de los sistemas Operativos

Existen seis diseños populares

1. Sistemas Monoliticos: El SO es una colección de procemientos enlazados entre si en un solo programa binario ejecutable extenso. Cualquiera tiene la libertad de llamar a otro sin restricciones →Problema: en general se producen sistemas poco manejables y difíciles de comprender

→Problema: No hay ocultamiento de información

Esta organización sugiere una estructura básica para el SO

1. Un programa Principal que invoca el procedimiento de servicio
2. Un conjunto de procedimientos de servicios que llevan a cabo llamados a sistemas
3. Un conjunto de procedimientos utilitarios que ayudan a los anteriores

1. Sistemas por capas: Es una generalización del anterior:  3 capas (hubo sistemas de 6)

1.  Asignación del procesador y multiprogramación
2. Asignación de memoria
3. Comunicación Operador- Proceso
4. Administración E/S
5. Programacion de Usuario
6. Operador

Multics transformo las capas por anillos cocentricos de privilegios: Ventaja: otorga la estrucutura que posibilite subsistemas de usuario

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