miércoles, 22 de enero de 2014

1.1 CONCEPTOS GENERALES

UNIDAD I: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

1.1 CONCEPTOS GENERALES

Un Sistema Operativo es una parte importante de cualquier sistema de computación.

Un sistema de computación puede dividirse en cuatro componentes: el hardware, el Sistema Operativo, los programas de aplicación y los usuarios.

 En un alto nivel, un sistema informático consta de procesador, memoria y componentes de
E/S, con uno o más módulos de cada tipo. Estas componentes están interconectados de al-
guna forma para llevar a cabo la función principal del computador, que es ejecutar progra-
mas. Así pues, se tienen cuatro elementos principales:
Procesador: Controla la operación del computador y lleva a cabo las funciones de pro-
cesamiento de datos. Cuando hay un solo procesador, se suele denominar unidad cen-
tral de procesamiento (CPU, Central Processing Unit).
Memoria Principal: Almacena los datos y los programas. Esta memoria es normal-
mente volátil; también se le conoce como memoria real o memoria primaria.
Interconexión de sistemas: Ciertos mecanismos y estructuras que permiten la comuni-
cación entre procesadores, memoria principal y los módulos de E/S

Interacción entre el SO con el resto de las partes


1.1.2 DEFINICIÓN

1.1.2 DEFINICIÓN.

El sistema operativo es el programa (o software) más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.


En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

1.1.3 IMPORTANCIA.

1.1.3 IMPORTANCIA.

Los dispositivos electrónicos como los ordenadores, teléfonos móviles, reproductores de música o reproductores de Blu-ray son una clase de productos que uno se habitúa a manejar con algo de tiempo, paciencia y ganas de querer sacarles provecho.

En el pasado, manejar dispositivos como un reproductor de cintas VHS o una videocámara Super 8 era una cuestión más de hardware que de software: su propietario debía limitarse a simplemente interactuar con unos botones mecánicos distribuidos por el cuerpo del producto, accediendo a funciones básicas y únicas para cada tipología de dispositivo.

Un tiempo después fue necesario disponer de un sistema capaz de permitir operar con una máquina, de forma más o menos intuitiva, para dar respuesta a unas u otras necesidades de control de unos procesos y unas actividades. El nacimiento del primer sistema operativo tuvo lugar en la segunda mitad de pasada década de los 50, todavía en el siglo XX: en 1956, un equipo de General Motors diseñó el sistema operativo GM-NAA I/O, para instalarse en un ordenador IBM y así acometer una función muy concreta en una actividad determinada.

La creación, desarrollo y evolución de los sistemas operativos han sido básicos para el acercamiento al consumidor particular de productos especialmente sensibles para el gran consumo, como son los ordenadores y los teléfonos móviles. El sistema operativo ha hecho posible que cualquier individuo corriente pueda manejar un dispositivo electrónico sin la necesidad de tener conocimientos técnicos, siendo relativamente sencillo hacerse con el control de una interfaz de usuario visual.

La importancia del sistema operativo ha estado muy ligada a la presentación visual de comando de datos primero, y a una interfaz gráfica después: el sistema operativo sería el nexo de unión entre la máquina y el hombre.

1.1.4 FUNCIONES.

1.1.4 FUNCIONES.


*Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado.

*Gestión de la memoria de acceso aleatorio: el sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta.

*Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida).

*Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".

*Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes.

*Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios.


*Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

1.2 CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS

1.2 CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS

Con el paso del tiempo, los Sistemas Operativos fueron clasificándose de diferentes maneras, dependiendo del uso o de la aplicación que se les daba. A continuación se mostrarán diversos tipos de Sistemas Operativos que existen en la actualidad, con algunas de sus características:


*Sistemas Operativos de multiprogramación (o Sistemas Operativos de multitarea).


Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos (context Switching) es un tipo muy simple de multitarea en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario).En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo Macintosh.

Funciona en los Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, soportan la multitarea.

*Sistema Operativo Monotareas.

Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario al visto anteriormente, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. Por ejemplo cuando la computadora esta imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.

*Sistema Operativo Monousuario.

Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se este ejecutando.

Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se esta utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuario. Y están orientados principalmente por los microcomputadores.

*Sistema Operativo Multiusuario.

Es todo lo contrario a monousuario; y en esta categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes.

En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).

*Sistemas Operativos por lotes.

Los Sistemas Operativos por lotes, procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más trabajos como sucede en el procesamiento en serie. Estos sistemas son de los más tradicionales y antiguos, y fueron introducidos alrededor de 1956 para aumentar la capacidad de procesamiento de los programas.

*Sistemas Operativos de tiempo real.

Los Sistemas Operativos de tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos.

*Sistemas Operativos de tiempo compartido.

Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario.

*Sistemas Operativos distribuidos.

Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, en este caso es trasparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema fuertemente acoplado es a es aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.

*Sistemas Operativos de red.

Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas através de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema. El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.

*Sistemas Operativos paralelos.

En estos tipos de Sistemas Operativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo.


En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como lo haría normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso.

1.2.1 MONOUSUARIO

1.2.1 MONOUSUARIO

Un sistema operativo monousuario (de mono: 'uno'; y usuario) es un sistema operativo que sólo puede ser ocupado por un único usuario en un determinado tiempo. Ejemplo de sistemas monousuario son las versiones domésticas de Windows. Administra recursos de memoria procesos y dispositivos de las PC'S
Es un sistema en el cual el tipo de usuario no está definido y, por lo tanto, los datos que tiene el sistema son accesibles para cualquiera que pueda conectarse.


En algunos sistemas operativos se accede al sistema reproductor de un usuario único que tiene permiso para realizar cualquier operación. Este es el caso de los sistemas operativos más antiguos como MS-DOS y algunos más recientes como la serie Windows 95/98/Me de Microsoft o MacOS (antes de MacOS X) de Macintosh. En estos sistemas no existe una diferenciación clara entre las tareas que realiza un administrador del sistema y las tareas que realizan los usuarios habituales, no disponiendo del concepto de multiusuario, un usuario común tiene acceso a todas las capacidades del sistema, pudiendo borrar, incluso, información vital para su funcionamiento. Un usuario malicioso (remoto o no) que obtenga acceso al sistema podrá realizar todo lo que desee por no existir dichas limitaciones.

1.2.2 MULTIUSUARIO

1.2.2 MULTIUSUARIO

La palabra multiusuario se refiere a un concepto de sistemas operativos, pero en ocasiones también puede aplicarse a programas de computadora de otro tipo (ej. aplicaciones de base de datos) e incluso a sistemas de cómputo. En general se le llama multiusuario a la característica de un sistema operativo o programa que permite proveer servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente, estrictamente es pseudosimultáneo (tanto en paralelismo real como simulado).

En contraposición a los sistemas monousuario, que proveen servicio y procesamiento a un sólo usuario, en la categoría de multiusuario se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos. Actualmente este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes, pero los primeros ejemplos de sistemas multiusuario fueron los centralizados, que los usuarios compartían a través del uso de múltiples dispositivos de interfaz humana (ej. una unidad central y múltiples. sirve para empresas monitores y teclados).

Los recursos que se comparten son, normalmente, una combinación de:
-Procesador.
-Memoria.
-Almacenamiento secundario (en disco duro).
-Programas.
-Periféricos como impresoras, plotters, escáner, etc.


De tal modo que múltiples usuarios utilizan una única computadora, comparten programas y usan un sistema operativo unificado, que les están dedicados por completo; teniendo la impresión de que lo hacen simultáneamente.