PDF de programación - Sistemas Operativos

Sistemas Operativos

MODULO I. ANTECEDENTES
1.1 Componentes lógicos del ordenador

Resumen preparado por Miguel Cotaña

Recordando

¿Cuáles son los elementos que integran un sistema informático?

Hardware

Datos

Software

Personas

¿Qué es un ordenador?

Un dispositivo físico programable, que se utiliza para procesar

información.

Recordando

¿Cuáles son las principales características de un ordenador?

Responde de manera precisa a un

conjunto específico de instrucciones.

Puede ejecutar una
instrucciones pre-grabadas.

lista de

¿Cómo representa todos sus datos un ordenador?

Mediante el sistema de numeración binario, es decir, usando los
dígitos 0 y 1. Lo único que transmite, recibe, almacena y procesa

un ordenador son ceros y unos.

Informática cuántica

la

física cuántica sacando
Descansa en
partido de algunas propiedades físicas de los
átomos o de los núcleos que permiten trabajar
conjuntamente con bits cuánticos (en el
procesador y en la memoria del ordenador).
los bits
Interactuando unos con otros,
cálculos
pueden
cuánticos
los
exponenciales más
convencionales.

ejecutar
rápido

que

Los ordenadores tradicionales codifican informacion
usando 0 y 1, los odenadores cuánticos codifican
información como serie de estados mecánicos
cuánticos tales como direcciones de los electrones
o las orientaciones de la polarización de un fotón.
formado por bits cuánticos
El sistema esta
(quantum bits) o qubits, y pueden ser por ejemplo:
nucleos, puntos cuánticos semiconductores y
similares.

Recordando

¿Qué se guarda en la memoria RAM?

Todos los datos y programas que se están ejecutando en un

momento determinado.

¿Qué es la FAT (File Allocation Table)?

Una tabla que guarda la ubicación de cada archivo

dentro de un disco.

Recordando

Cuando se guarda un archivo en disco ¿Qué componente del

sistema informático interactúa con la FAT?

El sistema operativo.

Cuando se requiere guardar un archivo, el sistema operativo
busca en la FAT un área disponible, almacena el archivo y,

finalmente, lo identifica con su ubicación en la FAT.

¿Y cuando se busca un archivo?

También es el sistema operativo el que interactúa con la FAT.

Categorias del Software

De acuerdo con el propósito para el que fueron desarrollados, los
programas se clasifican en siete categorías, mencionaremos dos:

Software de sistema

Le dice al ordenador cómo usar sus propios componentes.

Software de aplicación

Le dice al ordenador cómo realizar tareas específicas para el

usuario.

Programas

de

Aplicacion

Programas

de

Sistema

Hardware

Un sistema de computo consta de:

Sistema
bancario

Reservaciones
en una linea

aerea

Compiladores

Editores

Examinador

de Web

Interprete de

comandos

Sistema Operativo

Lenguaje de Maquina

Microprogramación

Dispositivos físicos

Niveles y vistas

Usuario final

Interfaz usuario

Interfaz de librerias

Programas de

Aplicacion

Programas utilitarios

Estandar y librerias estandar

Sistema operativo

(administracion de procesos,
memoria,archivos,E/S,etc)

Programador

Interfaz de llamadas
al sistema

Diseñador

del SO

Hardware

(CPU,memoria, discos, terminales,etc)

Software de sistema

A esta categoría pertenecen todos los programas que

denominamos Sistemas Operativos.

¿Qué es un sistema operativo?

Conjunto de programas o software destinado a permitir la

comunicación del usuario con un ordenador y gestionar sus

recursos de manera cómoda y eficiente. Comienza a trabajar

cuando se enciende el ordenador, y gestiona el hardware de la

máquina desde los niveles más básicos.

¿Cuáles son sus funciones?

1.- Posibilita la comunicación entre el usuario y el ordenador.

2.- Carga en memoria RAM otros programas para su ejecución.

3.- Coordina el trabajo entre el hardware y el resto del software.

4.- Administra el almacenamiento de información.

1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:

La interfaz de usuario.

Es la forma como el Sistema Operativo posibilita la

comunicación entre el ordenador y quien lo usa.

Puede ser de dos tipos:

• Gráfica (GUI: Graphic User Interface).

• De línea de comandos.

1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:

La interfaz gráfica.

Su uso se basa en:

La metáfora de un escritorio, donde se muestran

objetos gráficos para

representar

los

recursos

disponibles.

El ratón como dispositivo de entrada.

Un grupo de herramientas gráficas especiales:

Ventanas, íconos y menús.

1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:

La interfaz gráfica.

Herramientas gráficas

Ventanas: Son marcos gráficos que representan

programas y sus archivos asociados.

Iconos: Son dibujos que representan los recursos del

ordenador.

Menús: Son listas de comandos relacionados entre sí.

1) Comunicación entre el usuario y el ordenador:

La interfaz de línea de comandos.

Su uso se basa en:

El conocimiento de los comandos que pertenecen al

sistema operativo, por parte del usuario.

El teclado como dispositivo de entrada.

Una línea latente en la pantalla, donde el usuario debe

escribir cada comando. Esta línea se conoce como

prompt.

La Interfaz de línea de comandos

Línea de comandos

2) Carga en memoria RAM otros programas para su ejecución.

Como parte de esta función, los sistemas operativos se

encargan de:

Administrar la ejecución de las tareas.

Administrar la manipulación de los archivos.

Administrar el uso de la memoria.

Administrar las solicitudes de impresión.

Facilitar que los programas compartan información.

3) Coordina el trabajo entre el hardware y el resto del software.

Para cumplir esta función, los sistemas operativos hacen uso de
“solicitudes de interrupción” (IRQ = Interrupt Request).

Un IRQ es una señal enviada por el sistema operativo a la CPU,
solicitando tiempo de procesamiento para una tarea específica.

También los controladores (drivers) de los dispositivos de entrada
pueden enviar IRQs. Un driver es una pieza de software que
controla a un dispositivo en particular.

4) Administra el almacenamiento de la información.

el

cumplir

esta
Para
sistema
función,
operativo hace uso del
registro de todos los
archivos presentes en
cada disco, es decir la
(File Allocation
FAT
Table).

FAT

Además, los sistemas
operativos proveen un
sistema
jerárquico,
que permite al usuario
organizar sus archivos
dentro de cada unidad
de almacenamiento.

Unidad

Carpeta

Archivo

Ejemplo: Sistema jerárquico de
Windows

Sistema Operativo:

Clasificación según sus capacidades.

Entre otras categorías, resaltan tres:

Multitarea: Controla la ejecución de múltiples programas o tareas
simultáneamente.

Multiusuario: Controla a dos o más usuarios ejecutando
programas simultáneamente. Algunos sistemas operativos
pueden controlar miles de usuarios (Ejemplo: mainframe).

Multiproceso: Controla la ejecución de programas en más de un
procesador.

Sistema Operativo:

Clasificación según sus capacidades.

Ejemplo de sistema
operativo multitarea:
Windows ejecutando

varios programas
simultáneamente.

Algunos Sistemas Operativos

UNIX / LINUX

DOS

Tiene capacidades multitarea,
multiusuario y multiproceso.

Puede controlar sólo una tarea,
un usuario y un procesador.

Usa interfaz de línea de
comando. Sin embargo, la mayoría
de sus versiones ya disponen de
una interfaz gráfica opcional, que
el usuario puede instalar.

Usa interfaz de línea de
comandos.

MacOS

Windows

Diseñado para procesadores
Motorola (Equipos MacIntosh).

Diseñado para procesadores
Intel (Equipos PC).

Tiene capacidades multitarea y
multiusuario.

Tiene capacidades multitarea y
multiusuario.

Usa interfaz gráfica

Usa interfaz gráfica.

Actualmente existen aplicaciones que permiten intercambiar archivos entre

estos sistemas operativos

Windows CE

PalmOS

Diseñado para equipos de
bolsillo.

Diseñado para equipos de
bolsillo.

Se sincroniza con equipos de
mayor tamaño (desktop o laptop).

Se sincroniza con equipos de
mayor tamaño (desktop o laptop).

Se utiliza en los equipos
denominados PalmPC.

Se utiliza en equipos Palm,
Handspring y otros, incluyendo
algunos celulares Nokia.

¿Cuáles son los servicios?

Gestión de procesos.
Gestión de memoria.
Gestión de la E/S (Entrada/Salida).
Gestión de archivos y directorios.
Comunicación y sincronización entre procesos.
Seguridad y protección.

Administración de tareas:

Monotarea: Si solamente puede ejecutar un programa (aparte de los

procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza

a funcionar un programa, continuará haciéndolo hasta su finalización o

interrupción.

Multiprogramación: Si es capaz de cargar multiples programas a

memoria, pero permitiendo que uno solo se ejecute a la vez.

Multitarea: Si es capaz de ejecutar varios programas al mismo tiempo.

Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU,

memoria, periféricos) de forma alternativa a los programas que los

solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la

vez.

Administración de usuarios:

Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario
al mismo tiempo.
Multiusuario: Si
ejecuten
simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los
recursos del ordenador. Normalmente estos S.O. utilizan métodos
de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar
o cambiar los datos de otro usuario.

usuarios

permite

que

varios

Manejo de recursos:

Centralizado: Si permite utilizar los recursos de un solo ordenador.
Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco,
periféricos, etc) de más de un ordenador al mismo tiempo.