Tema 8: Introducción a los SOs. Tema 8: 2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Fundamentos de los Computadores (ITT, Sist. Electr.), 2005-2006 Introducción

Tema 8: Introducción a los SOsTema 8: Introducción a los SOs

Tema 8: 2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Fundamentos de los Computadores (ITT, Sist. Electr.), 2005-2006

Introducción a los SOsIntroducción a los SOs

Definición y funciones

Evolución de los sistemas operativos

Componentes de un sistema operativo

Gestión de procesos

Gestión de la memoria principal

Gestión de archivos

Gestión del sistema de E/S

Gestión de almacenamiento secundario

Trabajo con redes

Sistema de protección

Intérprete de comandos

Tema 8.1: Definición y FuncionesTema 8.1: Definición y Funciones


¿Qué es un Sistema Operativo?¿Qué es un Sistema Operativo?

Un programa que actúa como intermediario entre el usuario de un computador y el hardware

Objetivos principales:

Hacer el sistema cómodo de usar

Utilizar el hardware de forma eficiente


Componentes de un Sistema de ComputaciónComponentes de un Sistema de Computación


Otras PerspectivasOtras Perspectivas

Un SO convierte el computador en una máquina virtual

Aísla al usuario de la complejidad del hardware

Un SO es un asignador de recursos

Gestiona los recursos como CPU, memoria, etc. y los asigna a tareas del usuario

Un SO es un programa de control

Controla la ejecución de programas para prevenir errores y usos inapropiados del computador


Definición de Sistema OperativoDefinición de Sistema Operativo

No hay una definición universalmente aceptada

“Todo lo que el vendedor entrega cuando se compra un SO” se aproxima bastante

Pero es muy variable

“El programa que está siempre ejecutándose en la máquina” es la definición que habitualmente se acepta. Dicho programa es denominado kernel o núcleo

Tema 8.2: Evolución de los SOsTema 8.2: Evolución de los SOs


Evolución de los SOsEvolución de los SOs

Procesamiento en serie Los trabajos se preparan y ejecutan uno a uno La preparación de trabajos requiere mucho tiempo

Procesamiento por lotes Se prepara un lote de trabajos y el computador los ejecuta de forma

secuencial Reduce el tiempo de preparación de trabajos La CPU se queda ociosa cuando hay una operación de E/S

Multiprogramación Se mantienen varios trabajos en memoria, cuando uno hace E/S se

escoge otro para ocupar la CPU Mejora el rendimiento de los computadores



Esquema de la Memoria en sistemas Multiprogramados



Tiempo compartido Se conmuta rápidamente entre los procesos en ejecución Permite que varios usuarios puedan interaccionar con sus trabajos

simultáneamente Sistemas multiprocesadores

Consisten en varios procesadores compartiendo memoria Aplicaciones: fiabilidad, rendimiento, coste

Sistemas distribuidos Están formados por equipos autónomos conectados entre sí por líneas

de alta velocidad (ej. red local) El SO debe proporcionar transparencia en el acceso de los recursos de

cualquier equipo Sistemas en tiempo real

Las tareas poseen requisitos estrictos de tiempo El SO debe prescindir de algunos componentes para asegurar los

requisitos de tiempo

Tema 8.3: Componentes de un SOTema 8.3: Componentes de un SO


Gestión de ProcesosGestión de Procesos

Un proceso es un programa en ejecución. Es una unidad de trabajo en el sistema.

Programa es una entidad pasiva mientras que proceso es una entidad activa

Los procesos necesitan recursos para realizar sus tareas: CPU, memoria, E/S, archivos, etc.

El sistema operativo realiza las siguientes operaciones con los procesos: Crea y elimina procesos Suspende y reanuda procesos Provee mecanismos para la sincronización de procesos Provee mecanismos para la comunicación entre procesos Provee mecanismos para la gestión de interbloqueo


Gestión de la Memoria PrincipalGestión de la Memoria Principal

La memoria principal es un recurso al que la CPU puede acceder directamente

Los programas deben estar en memoria antes de poder ser ejecutados

El SO gestiona la memoria y para ello debe ser capaz de:

Llevar el control de las partes de memoria usadas en cada momento y de quién las usa

Decidir qué procesos o datos se cargan o se liberan de la memoria

Asignar y liberar espacio de memoria conforme se necesite


Gestión de FicherosGestión de Ficheros

Un fichero es una representación lógica uniforme que hace el SO del almacenamiento de información.

De esta forma el SO abstrae las propiedades físicas de los dispositivos de almacenamiento

Los archivos se suelen agrupar en directorios Las tareas que el SO realiza en relación a la gestión de ficheros son:

Crea y elimina archivos y directorios Proporciona primitivas para la manipulación de archivos y

directorios Establece una correspondencia entre los archivos y el

almacenamiento secundario Controla los accesos de usuarios y programas a los archivos


Gestión del Sistema de E/SGestión del Sistema de E/S

Un propósito del SO es ocultar los detalles de los dispositivos hardware al usuario

El sistema de E/S se encarga de:

Planificar las peticiones de E/S para mejorar el rendimiento

Gestionar la memoria de E/S incluyendo

caching: almacenamiento de datos en dispositivos de acceso rápido para mejorar el rendimiento

buffering: almacenamiento de datos temporalmente mientras se transfieren


Gestión de Almacenamiento SecundarioGestión de Almacenamiento Secundario

En los dispositivos de almacenamiento secundario se suelen encontrar los datos permanentes y los que no caben en la memoria principal

La gestión correcta de este recurso es muy importante para un computador

El SO se encarga de las siguientes actividades: Administración del espacio libre Asignación de almacenamiento Planificación del disco Formateo de discos Control del sector de arranque Manejo de bloques defectuosos Administración del espacio de intercambio


Trabajo con RedesTrabajo con Redes

Los procesadores de un sistema distribuido se conectan por medio de redes de comunicaciones

Cada máquina de la red puede ser diferente y cada una de ellas posee en general distintos recursos

El SO debe permitir el acceso a los recursos de las máquinas conectadas a la red


Sistema de ProtecciónSistema de Protección

La protección se refiere a cualquier mecanismo para controlar el acceso de los procesos o usuarios a los recursos definidos por el SO

La memoria y los dispositivos de E/S están protegidos Existen instrucciones de máquina privilegiadas (sólo las debe

ejecutar el SO) Los sistemas distinguen los usuarios para determinar lo que puede

hacer cada uno Cada usuario posee un identificador: nombre y número El identificador se asocia con todos los ficheros y procesos del

usuario para determinar el control de acceso Los usuarios se pueden agrupar formando grupos con los

mismos permisos


Intérprete de comandosIntérprete de comandos

Es uno de los programas más importantes del SO Actúa de interfaz entre el usuario y el SO Diversos tipos de shell:

Gráficos: fáciles de usar (ej. basados en ventanas) Texto: muy potentes pero más difíciles de usar

Las órdenes emitidas al intérprete de comandos sirven para: Administrar procesos Manejar la E/S Administrar el almacenamiento secundario Gestionar la memoria principal Acceder al sistema de ficheros Proteger el sistema Trabajar con redes

Fin del Tema 8Fin del Tema 8

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