Tema 2: Concepto de S.O, Elementos y Estructura

Tema 2: Concepto de S.O, Elementos y Estructura

 1¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo o S.O, es el conjunto de programas informáticos que permite administrar los recursos del ordenador, coordinar el Hardware y organizar los archivos y directorios en los dispositivos de almacenamiento, de forma eficaz.

2 Clasificación de los S.O

-Sistemas operativos monousuarios (SOMO)

+Los recursos hardware y el software que se están utilizando están a disposición solo de un usuario.

-Sistemas operativos multiusuario(SOMU)

+Varios usuarios pueden utilizar potencialmente los recursos software y hardware de un mismo ordenador.

+Varios usuarios desde diferentes ubicaciones pueden utilizar una misma impresora conectada al ordenador que utilice este SO,y acceder, por ejemplo, a una misma base de datos, etc...

3 La evolución de los Sistemas Operativos

Los Sistemas Operativos para ser tal y como son hoy, han tenido que pasar por una serie cambios desde pequeños hasta grandes revoluciones. Concretamente, se ha descrito cuatro revoluciones puestos con el sobrenombre de generaciones. Con el paso del tiempo el Hardware de los ordenadores han reducido sus dimensiones, costes, emisión de calor y consumo de energía; y no menos importante la aparición y evolución del sistema operativo.

Como lo descrito anteriormente la evolución de los sistemas operativos han pasado por una serie cambios.

-Primera Generación (década de 1945-1955)

Caracterizado por:

+Se utilizan válvulas de vacío, para procesar los datos.

+Heran programadas mediante lenguaje puro de máquina.

    +Gran tamaño, consumo y bastantes lentas.
    +Se encargaba de realizar cálculos matemáticos.

 -Segunda revolución(década de 1955-1960)

Caracterizado por:

+Se utilizaban transistores, que se introducía en la estructura física de la máquina.

+Mas pequeñas, baratas y consumen menos.

    +Las personas encargadas del sistema se dividen en diferentes 
     categorías, realizandose un procesamiento por lotes. 

-Tercera Generación(década de 1965-1980)

Caracterizado por:

+Aparición de los circuitos integrados

+Se reduce el tamaño y el consumo.

+Mas baratos y rápidos.
+El gran salto en esta generación es el diseño de hardware y software básico que permite a una máquina o sistema informático realizar varios procesos a la vez (SOMU).

      -Cuarta generación (1980-actualidad)

Caraterizado por :

+Aparecen los ordenadores personales.

+Se utilizan técnicas de integración y miniaturización de componentes electrónicos.

+Aparecen memorias de semiconductores, dispositivos de almacenamiento externo (disco duros actuales), dispositivos ópticos, etc.

4Gestión de Recursos de un S.O

La gestión de recursos de un S.O podemos encontrar:

4.1Memoria

La parte del sistema operativo que administra la memoria es el administrador de memoria.

Cuyas funciones son:

-Llevar un registro de las partes de la memoria que se están utilizando y las que no.

-Permite reservar espacio para nuevos procesos y liberar espacio de los procesos ya finalizados.

-Gestionar los intercambios de datos entre la memoria y disco, siempre y cuando los procesos sean tan grandes que no quepan de una sola vez en la memoria.

Se puede encontrar dos modos de gestión de memoria.

4.1.1Gestión de memoria en Sistemas Monoproceso.

En este tipo de gestión, se divide la memoria en dos partes

+El sistema operativo.

+El proceso.

4.1.2Gestión de memoria en Sistemas Multiproceso.

En la memoria conviven varios procesos residentes.

Las particiones pueden ser:

-Particiones fijas:Se divide la memoria en particiones fijas, para lo cual, el SO dispone de una cola de procesos que solicitan entrar en la memoria. El planificador tiene en cuenta los requisitos de la memoria de cada uno de los procesos y las particiones de memoria disponible.

-Particiones variables:Consiste en el que el administrador de memoria lleva una tabla indicando cuáles de las particiones están disponibles y cuáles están ocupadas. Con este método, permite encontrar las particiones de memoria apropiadas para cada proceso. Al principio la memoria permanece compacta pero con el transcurso de los procesos termina dejando un gran número de huecos pequeños.(Fragmentación)

4.2Procesos

-Un proceso es un programa en ejecución.

-Características de los procesos:

+Ha de residir completamente en memoria y tener asignados todos los recursos que necesite

+Cada proceso esta protegido. Ningún otro proceso podrá escribir en sus zonas asignadas de memoria.

+Los procesos pueden pertenecer al usuario(modo usuario) o ser propios del SO(modo kernel o privilegiado).

+Cada proceso tendrá una estructura de datos llamada bloque de control de proceso (BCP), donde se almacena información acerca del mismo

+Los procesos pueden comunicarse, sincronizarse y colaborar entre sí.

4.2.1Estados de Proceso

+Ejecución:Está siendo ejecutado el proceso por el procesador.

+Bloqueado:El proceso espera a poder volver a ser ejecutado. Un típico ejemplo de ello es cuando u proceso bloqueado solicita una operación de E/S.

+Listo:Esta preparado para ejecutarse. Ya que puede haber varios procesos en este estado, una tarea del S.O es seleccionar el que debe pasar a ejecución.

4.3Procesador

-Procesador:

+Cuando se ejecuta el proceso, si la CPU quiere atender una parte del mismo que no esta en memoria interna, hay que buscarla en otra zona de memoria (memoria virtual) y traerla hasta la memoria real.

+Cuando se llega a ocupar el número máximo de espacios de memoria real utilizadas por un proceso, se procede a descargar las partes que no se están utilizando (memoria virtual), entrando en la memoria real la nueva parte del proceso que se quiere utilizar.

+Cada proceso, para poder ser ejecutado, debe de estar siempre en memoria principal, no sólo el código sino también los datos.

4.4Gestión de Entrada y Salida.

-Es la encargada de relacionar y comunicar las unidades periféricas con los componentes internos del equipo.

-Esta comunicación se realiza a través del gestor de e/s ubicado en la placa base del ordenador. Este componente, integrado en los circuitos de la placa base, se denomina chipset.

-El chipset se encarga de la comunicación de las unidades funcionales del equipo con los periféricos de e/s, entre otras funciones

-Cuando conectamos los periféricos a la placa base y le suministramos corriente, se produce la comunicación. Pero para que la comunicación sea verdadera y tenga sentido es necesario que la CPU se encargue de ella.

-En los ordenadores, estas funciones las realiza la CPU, mediante un sistema de buses de comunicación que la conecta con todos los elementos del ordenador..

-Destacamos las interfaces como medio de comunicación entre el hardware y el software. Se divide en:

+Intefaz tipo texto:Tanto la información introducida como la que se visualiza, se realiza mediante cadenas de caracteres.

+Interfaz tipo gráfico:La información que se muestra en pantalla, lo realiza a traves de bloque o ventanas independientes (ventanas).