SISTEMAS OPERATIVO

 

¿Qué es un Sistema Operativo?

El sistema operativo es el programa (o software) mas importante de una computadora . para que funcione los otros programas.

El sistema operativo es componente principal de nuestro sistema informático, es el que  administra el trabajo de todas las partes.

Historia de los Sistemas Operativos

Componentes del sistema informático

1. Hardware - proporciona los recursos básicos de computación (board , procesador memoria, fuente.

2. Sistema operativo - controla y coordina el uso de la hardware entre los distintos programas de aplicación para la los diversos usuarios.

3. Programas de aplicación - define la forma en que el sistema los recursos se utilizan para resolver los problemas de computación de la  usuarios (compiladores, sistemas de bases de datos, video juegos, negocios los programas).

4. Usuarios (personas, máquinas, otros equipos)

Definiciones de operación del sistema

• asignador de recursos - administra y asigna los recursos.

• Programa de Control - controla la ejecución de los programas de usuario y

la operación de

E / S

dispositivos.

• Kernel - el programa de un funcionamiento en todo momento (todo lo demás

programas de aplicación)

Tipos de gestión de procesos de un Sistema Operativo [Tanenbaum91]

En un principio, los computadores se utilizaban desde la consola central. El software mejoró la comodidad de programar, pero necesitaba un tiempo considerable de preparación. Para reducir este tiempo, se contrataron operadores y los trabajos semejantes se agruparon en lotes. El computador ya no tenía que esperar la intervención humana, aun así, la utilización de la UCP era muy lenta. Con el fin de mejorar el rendimiento global del sistema se introdujo el concepto de multiprogramación, gracias al cual se almacenan en la memoria varios trabajos al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la UCP y reduce el tiempo de ejecución de los trabajos.

• Sistemas por lotes.

Cuando se desarrollaron por primera vez, estaban caracterizados por la "agrupación en bloques" de trabajos similares. Los modernos sistemas utilizan otras características. El rasgo característico de un sistema por lotes es la ausencia de interacción entre el usuario y el trabajo mientras éste se ejecuta. El trabajo se prepara y se envía. Tiempo después aparece la salida.

• Multiprogramación.

Un solo usuario no puede, en general, mantener todo el tiempo ocupado a la UCP o a los dispositivos de E/S. La multiprogramación aumenta la utilización de la UCP organizando los trabajos de manera que ésta siempre tenga algo que ejecutar. El S.O. escoge uno de los trabajos del depósito y comienza a ejecutarlo. En algún momento el trabajo tendrá que esperar, ya que el sistema ha pasado el control a otro programa y así sucesivamente. Mientras haya otro trabajo por ejecutar, la UCP nunca estará inactiva.

Dentro de los sistemas multiprogramados tenemos tres tipos:

• Tiempo compartido.

Utiliza la planificación de la UCP y la multiprogramación para proporcionar a cada usuario, que tiene su propio programa en memoria, una pequeña porción de un computador de tiempo compartido. La E/S interactiva es demasiado lenta para un computador por lo que, para que la UCP no permanezca inactiva, el S.O. la cambiará al programa de otro usuario. Ésto ocurre tan rápidamente que cada usuario tiene la impresión de que cuenta con su propio computador, cuando en realidad todos lo comparten.

•  Tiempo real.

Suele usarse como dispositivo de control en una aplicación dedicada. Tiene restricciones temporales bien definidas, por lo que el procesamiento debe llevarse a cabo dentro de los límites definidos o el sistema fallará. Puede parecernos extraña la utilidad de este tipo de gestión, así que pondremos un ejemplo: una nave espacial se dispone a acoplarse a la estación espacial MIR, nos interesa conocer las coordenadas de la MIR en todo momento para compararlas con las nuestras y así actuar en consecuencia. De nada nos sirve que se resuelvan los cálculos una vez nos hemos estrellado porque un astronauta estaba jugando con el mismo ordenador al tetris y este consumía toda la potencia de cálculo del ordenador.

•  Combinados

Es una mezcla de los dos anteriores. Aunque se ha intentado combinar la funcionalidad del tiempo compartido y el tiempo real en un solo S.O., los resultados han sido pésimos debido a los obvios conflictos entre los requisitos de ambos tipos.

•  Sistemas distribuidos. [Goscinski91]

Es un sistema débilmente acoplado, es decir, los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, cada uno cuenta con su propia memoria local y se comunican a través de distintas líneas de comunicación. Los procesadores pueden variar de tamaño y función. Las principales ventajas son:

• Compartición de recursos.
• Aceleración de los cálculos.
• Fiabilidad.
• Comunicación.

Tomado de: http://www.ziritione.org/static/os/

Funciones del sistema operativo

El sistema operativo cumple varias 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.
• : 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.

Sistemas de multiprocesos

 

Un sistema operativo se denominade multiprocesos cuando muchas "tareas" (también conocidas como procesos) se pueden ejecutar al mismo tiempo.
Las aplicaciones consisten en una secuencia de instrucciones llamadas "procesos". Estos procesos permanecen activos, en espera, suspendidos, o se eliminan en forma alternativa, según la prioridad que se les haya concedido, o se pueden ejecutar en forma simultánea.
Un sistema se considera preventivo cuando cuenta con un programador (también llamado planificador) el cual, según los criterios de prioridad, asigna el tiempo de los equipos entre varios procesos que lo solicitan.
Se denomina sistema de tiempo compartido a un sistema cuando el programador asigna una cantidad determinada de tiempo a cada proceso. Éste es el caso de los sistemas de usuarios múltiples que permiten a varios usuarios utilizar aplicaciones diferentes o similares en el mismo equipo al mismo tiempo. De este modo, el sistema se denomina "sistema transaccional". Para realizar esto, el sistema asigna un período de tiempo a cada usuario.

Sistemas de multiprocesadores

La técnica de multiprocesamiento consiste en hacer funcionar varios procesadores en forma paralela para obtener un poder de cálculo mayor que el obtenido al usar un procesador de alta tecnología o al aumentar la disponibilidad del sistema (en el caso de fallas del procesador).
Las siglas SMP (multiprocesamiento simétrico o multiprocesador simétrico) hacen referencia a la arquitectura en la que todos los procesadores acceden a la misma memoria compartida.
Un sistema de multiprocesadores debe tener capacidad para gestionar la repartición de memoria entre varios procesadores, pero también debe distribuir la carga de trabajo.

Tomado de: http://es.kioskea.net/contents/systemes/sysintro.php3