p. 1

escuela secundaria técnica 180 asunción ocotlán clave 20dst0196y sistema operativo tomado de wikipedia enciclopedia libre un sistema operativo so es el programa o conjunto de programas que efectúan la gestión de los procesos básicos de un sistema informático y permite la normal ejecución del resto de las operaciones 1 nótese que es un error común muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo es decir la inclusión en el mismo término de programas como el explorador de ficheros el navegador y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo también llamado núcleo o kernel uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia es el núcleo linux que es el núcleo del sistema operativo gnu del cual existen las llamadas distribuciones gnu este error de precisión se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80 cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadores[2 se rediseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso cambiando el concepto de computador multiusuario muchos usuarios al mismo tiempo por un sistema monousuario únicamente un usuario al mismo tiempo más sencillo de gestionar 3 véase amigaos beos o macos como los pioneros[4 de dicha modernización cuando los amiga fueron bautizados con el sobrenombre de video toasters[5 por su capacidad para la edición de vídeo en entorno multitarea round robin con gestión de miles de colores e interfaces intuitivos para diseño en 3d uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles la mayoría de aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar llevan incorporado un sistema operativo teléfonos móviles reproductores de dvd computadoras radios enrutadores etc

[close]

p. 2

perspectiva histórica los primeros sistemas 1945-1960 eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores durante la década siguiente 1950-1960 se llevaron a cabo avances en el hardware lectoras de tarjetas impresoras cintas magnéticas etc esto a su vez provocó un avance en el software compiladores ensambladores cargadores manejadores de dispositivos etc a finales de los años 80 una computadora commodore amiga equipada con una aceleradora video toaster era capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple un video toaster junto a lightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas entre las que se incluyen babylon 5 seaquest dsv y terminator ii 6 problemas de explotación y soluciones iniciales el problema principal de los primeros sistemas era la baja utilización de los mismos la primera solución fue poner un operador profesional que lo manejase con lo que se eliminaron las hojas de reserva se ahorró tiempo y se aumentó la velocidad para ello los trabajos se agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como procesamiento por lotes batch sin automatizar monitores residentes según fue avanzando la complejidad de los programas fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador debido a ello se crearon los monitores residentes programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos un monitor residente estaba compuesto por un cargador un intérprete de comandos y un controlador drivers para el manejo de entrada/salida.

[close]

p. 3

sistemas con almacenamiento temporal de e/s los avances en el hardware crearon el soporte de interrupciones y posteriormente se llevó a cabo un intento de solución más avanzado solapar la e/s de un trabajo con sus propios cálculos por lo que se creó el sistema de buffers con el siguiente funcionamiento · un programa escribe su salida en un área de memoria buffer 1 · el monitor residente inicia la salida desde el buffer y el programa de aplicación calcula depositando la salida en el buffer 2 · la salida desde el buffer 1 termina y el nuevo cálculo también · se inicia la salida desde el buffer 2 y otro nuevo cálculo dirige su salida al buffer 1 · el proceso se puede repetir de nuevo los problemas surgen si hay muchas más operaciones de cálculo que de e/s limitado por la cpu o si por el contrario hay muchas más operaciones de e/s que cálculo limitado por la e/s spoolers hace aparición el disco magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento se eliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se sustituyen por discos un disco puede simular varias cintas debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la e/s de otro trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas lo que se conoce como spool simultaneous peripherial operation on-line sistemas operativos multiprogramados surge un nuevo avance en el hardware el hardware con protección de memoria lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento · se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos · se pueden mantener en memoria varios programas · se asigna el uso de la cpu a los diferentes programas en memoria debido a los cambios anteriores se producen cambios en el monitor residente con lo que éste debe abordar nuevas tareas naciendo lo que se denomina como sistemas operativos multiprogramados los cuales cumplen con las siguientes funciones · administrar la memoria · gestionar el uso de la cpu planificación · administrar el uso de los dispositivos de e/s cuando desempeña esas tareas el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado.

[close]

p. 4

llamadas al sistema operativo definición breve llamadas que ejecutan los programas de aplicación para pedir algún servicio al so cada so implementa un conjunto propio de llamadas al sistema ese conjunto de llamadas es la interfaz del so frente a las aplicaciones constituyen el lenguaje que deben usar las aplicaciones para comunicarse con el so por ello si cambiamos de so y abrimos un programa diseñado para trabajar sobre el anterior en general el programa no funcionará a no ser que el nuevo so tenga la misma interfaz para ello · las llamadas correspondientes deben tener el mismo formato · cada llamada al nuevo so tiene que dar los mismos resultados que la correspondiente del anterior modos de ejecución en un cpu las aplicaciones no deben poder usar todas las instrucciones de la cpu no obstante el sistema operativo tiene que poder utilizar todo el juego de instrucciones del cpu por ello una cpu debe tener al menos dos modos de operación diferentes · modo usuario el cpu podrá ejecutar sólo las instrucciones del juego restringido de las aplicaciones · modo supervisor la cpu debe poder ejecutar el juego completo de instrucciones llamadas al sistema una aplicación normalmente no sabe dónde está situada la rutina de servicio de la llamada por lo que si ésta se codifica como una llamada de función cualquier cambio en el s.o haría que hubiera que reconstruir la aplicación pero lo más importante es que una llamada de función no cambia el modo de ejecución de la cpu con lo que hay que conseguir llamar a la rutina de servicio sin tener que conocer su ubicación y hacer que se fuerce un cambio de modo de operación de la cpu en la llamada y la recuperación del modo anterior en el retorno esto se hace utilizando instrucciones máquina diseñadas específicamente para este cometido distintas de las que se usan para las llamadas de función bibliotecas de interfaz de llamadas al sistema las llamadas al sistema no siempre tienen una expresión sencilla en los lenguajes de alto nivel por ello se crean las bibliotecas de interfaz que son bibliotecas de funciones que pueden usarse para efectuar llamadas al sistema las hay para distintos lenguajes de programación la aplicación llama a una función de la biblioteca de interfaz mediante una llamada normal y esa función es la que realmente hace la llamada al sistema.

[close]

p. 5

interrupciones y excepciones el so ocupa una posición intermedia entre los programas de aplicación y el hardware no se limita a utilizar el hardware a petición de las aplicaciones ya que hay situaciones en las que es el hardware el que necesita que se ejecute código del so en tales situaciones el hardware debe poder llamar al sistema pudiendo deberse estas llamadas a dos condiciones · algún dispositivo de e/s necesita atención · se ha producido una situación de error al intentar ejecutar una instrucción del programa normalmente de la aplicación en ambos casos la acción realizada no está ordenada por el programa de aplicación es decir no figura en el programa según los dos casos anteriores tenemos las interrupciones y la excepciones · interrupción señal que envía un dispositivo de e/s a la cpu para indicar que la operación de la que se estaba ocupando ya ha terminado · excepción una situación de error detectada por la cpu mientras ejecutaba una instrucción que requiere tratamiento por parte del so tratamiento de las interrupciones una interrupción se trata en todo caso después de terminar la ejecución de la instrucción en curso el tratamiento depende de cuál sea el dispositivo de e/s que ha causado la interrupción ante la cual debe poder identificar el dispositivo que la ha causado la ventaja de este procedimiento es que no se tiene que perder tiempo ejecutando continuamente rutinas para consultar el estado del periférico el inconveniente es que el dispositivo debe tener los circuitos electrónicos necesarios para acceder al sistema de interrupciones del computador importancia de las interrupciones el mecanismo de tratamiento de las interrupciones permite al so utilizar la cpu en servicio de una aplicación mientras otra permanece a la espera de que concluya una operación en un dispositivo de e/s el hardware se encarga de avisar al so cuando el dispositivo de e/s ha terminado y el so puede intervenir entonces si es conveniente para hacer que el programa que estaba esperando por el dispositivo se continúe ejecutando en ciertos intervalos de tiempo puede convenir no aceptar señales de interrupción por ello las interrupciones pueden inhibirse por programa aunque esto no deben poder hacerlo las mismas un ejemplo de sincronismo por interrupción es el almacenamiento de caracteres introducidos mediante el teclado cuando se introduce un carácter se codifica en el registro de datos del dispositivo y además se activa un bit del registro de estado quien crea una interrupción en el hardware el procesador deja

[close]

p. 6

temporalmente la tarea que estaba completando y ejecuta la rutina de atención a la interrupción correspondiente el teclado almacena el carácter en el vector de memoria intermedia también llamado buffer asociada al teclado y despierta el proceso que había en el estado de espera de la operación de entrada/salida excepciones cuando la cpu intenta ejecutar una instrucción incorrectamente construida la unidad de control lanza una excepción para permitir al so ejecutar el tratamiento adecuado al contrario que en una interrupción la instrucción en curso es abortada las excepciones al igual que las interrupciones deben estar identificadas clases de excepciones las instrucciones de un programa pueden estar mal construidas por diversas razones · · · · el código de operación puede ser incorrecto se intenta realizar alguna operación no definida como dividir por cero la instrucción puede no estar permitida en el modo de ejecución actual la dirección de algún operando puede ser incorrecta o se intenta violar alguno de sus permisos de uso importancia de las excepciones el mecanismo de tratamiento de las excepciones es esencial para impedir junto a los modos de ejecución de la cpu y los mecanismos de protección de la memoria que las aplicaciones realicen operaciones que no les están permitidas en cualquier caso el tratamiento específico de una excepción lo realiza el so como en el caso de las interrupciones el hardware se limita a dejar el control al so y éste es el que trata la situación como convenga es bastante frecuente que el tratamiento de una excepción no retorne al programa que se estaba ejecutando cuando se produjo la excepción sino que el so aborte la ejecución de ese programa este factor depende de la pericia del programador para controlar la excepción adecuadamente.

[close]

p. 7

componentes de un sistema operativo componentes del sistema operativo gestión de procesos un proceso es simplemente un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea tiempo de cpu memoria archivos y dispositivos de e/s el so es el responsable de · crear y destruir los procesos · parar y reanudar los procesos · ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen la gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta media baja por ejemplo debemos comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja una vez realizada la tarea se tacha esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad pueden que nunca lleguen a ejecutarse y permanezcan en la lista para siempre para solucionar esto se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas gestión de la memoria principal la memoria es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la cpu y los dispositivos de e/s es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema el so es el responsable de · conocer qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién · decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible · asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario gestión del almacenamiento secundario un sistema de almacenamiento secundario es necesario ya que la memoria principal almacenamiento primario es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos también es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal el so se encarga de · · · · planificar los discos gestionar el espacio libre asignar el almacenamiento verificar que los datos se guarden en orden

[close]

p. 8

el sistema de e/s consiste en un sistema de almacenamiento temporal caché una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos el sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de e/s y servir las interrupciones de los dispositivos de e/s sistema de archivos los archivos son colecciones de información relacionada definidas por sus creadores Éstos almacenan programas en código fuente y objeto y datos tales como imágenes textos información de bases de datos etc el so es responsable de · · · · construir y eliminar archivos y directorios ofrecer funciones para manipular archivos y directorios establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento realizar copias de seguridad de archivos existen diferentes sistemas de archivos es decir existen diferentes formas de organizar la información que se almacena en las memorias normalmente discos de los ordenadores por ejemplo existen los sistemas de archivos fat fat32 ext3 ntfs xfs etc desde el punto de vista del usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista sin embargo existen diferencias muy importantes por ejemplo los sistemas de ficheros fat32 y ntfs que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos de microsoft tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un sistema de archivos fat32 está limitado a 4 gigabytes sin embargo en un sistema ntfs el tamaño es considerablemente mayor sistemas de protección mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema el so se encarga de · distinguir entre uso autorizado y no autorizado · especificar los controles de seguridad a realizar · forzar el uso de estos mecanismos de protección sistema de comunicaciones para mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red también hay que crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para enviar y recibir información y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente programas de sistema son aplicaciones de utilidad que se suministran con el so pero no forman parte de él ofrecen un

[close]

p. 9

entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas siendo algunas de las tareas que realizan · · · · manipulación y modificación de archivos información del estado del sistema soporte a lenguajes de programación comunicaciones gestor de recursos como gestor de recursos el sistema operativo administra · · · · · · la cpu unidad central de proceso donde está alojado el microprocesador los dispositivos de e/s entrada y salida la memoria principal o de acceso directo los discos o memoria secundaria los procesos o programas en ejecución y en general todos los recursos del sistema clasificación administración de tareas · monotarea solamente puede ejecutar un proceso aparte de los procesos del propio s.o en un momento dado una vez que empieza a ejecutar un proceso continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción · multitarea es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo este tipo de s.o normalmente asigna los recursos disponibles cpu memoria periféricos de forma alternada a los procesos que los solicitan de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez de forma concurrente administración de usuarios · monousuario si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo · multiusuario si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas accediendo a la vez a los recursos de la computadora normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario manejo de recursos · centralizado si permite usar los recursos de una sola computadora · distribuido si permite utilizar los recursos memoria cpu disco periféricos de más de una computadora al mismo tiempo.

[close]

p. 10

ejemplos de sistemas operativos ordenadores · · · · · windows mac os linux amigaos unix ejemplos de sistemas operativos dispositivos moviles · · · · · · · symbian android ios windows phone blackberry os webos bada

[close]