• 3. SISTEMAS OPERATIVOS



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1.CONTENIDOS BÁSICOS
2.SISTEMAS OPERATIVOS MULTIPROGRAMADOS
3.COMPONENTES DE UN SISTEMA OPERATIVO:
  • a) GESTIÓN DE PROCESOS
  • b) GESTIÓN DE LA MEMORIA PRINCIPAL
  • c) GESTIÓN DEL ALMACENAMIENTO SECUNDARIO
  • d) EL SISTEMA DE E/S
  • e) SISTEMA DE ARCHIVOS
  • f) SISTEMAS DE PROTECCIÓN
  • g) SISTEMA DE COMUNICACIONES
  • h) PROGRAMAS DE SISTEMA
  • i) GESTOR DE RECURSOS
4.CLASIFICACIÓN:
  • a) ADMINISTRACIÓN DE TAREAS
  • b) ADMINISTRACIÓN DE USUARIOS
  • c) MANEJO DE RECURSOS
  • d) EJEMPLOS DE SISTEMAS OPERATIVOS (ORDENADORES)
  • e) EJEMPLOS DE SISTEMAS OPERATIVOS (DISPOSITIVOS MÓVILES)
5.DOS
6.SISTEMA OPERATIVO MÓVIL
7.NUCLEO LINUX


1.CONTENIDOS BÁSICOS

  • 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.
  • 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).
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    Interacción entre el SO con el resto de las partes.
  • 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:impresoras, cintas magneticas, 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.
NOTA:EL KERNEL ES EL NÚCLEO DEL SISTEMA OPERATIVOdiagrama.png
  • 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, nace 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
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Componentes de un 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

    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 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.
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  • 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.

    Ejemplos de Sistemas Operativos ( ordenadores )

    • Windows
    • Mac OS
    • Linux
    • AmigaOS
    • Unix

    Ejemplos de Sistemas Operativos ( Dispositivos Móviles )

    • Symbian
    • Android
    • iOS
    • Windows Phone
    • BlackBerry OS
    • WebOS
    • Bada



  • DOS

DOS es una familia de sistemas operativos para PC. El nombre son las siglas de disk operating system ("sistema operativo de disco"). Fue creado originalmente para computadoras de la familia IBM PC, que utilizaban los procesadores Intel 8086 y 8088, de 16 bits, siendo el primer sistema operativo popular para esta plataforma. Contaba con una interfaz de línea de comandos en modo texto o alfanumérico, vía su propio intérprete de órdenes, command.com. Probablemente la más popular de sus variantes sea la perteneciente a la familia MS-DOS, de Microsoft, suministrada con buena parte de los ordenadores compatibles con IBM PC, en especial aquellos de la familia Intel, como sistema operativo independiente o nativo, hasta la versión 6.22 (bien entrados los 90), frecuentemente adjunto a una versión de la interfaz gráfica Ms Windows de 16 bits, como las 3.1x.
En las versiones nativas de Microsoft Windows, basadas en NT (y éste a su vez en OS/2 2.x) (véase Windows NT, 2000, 2003, XP o Vista) MS-DOS desaparece como sistema operativo (propiamente dicho) y entorno base, desde el que se arrancaba el equipo y sus procesos básicos y se procedía a ejecutar y cargar la inferfaz gráfica o entorno operativo de Windows. Todo vestigio del mismimages.jpgo queda relegado, en tales versiones, a la existencia de un simple intérprete de comandos, denominado Símbolo del Sistema, ejecutado como aplicación mediante cmd.exe, a partir del propio entorno gráfico (elevado ahora a la categoría de sistema).
Esto no es así en las versiones no nativas de Windows, que sí están basadas en MS-DOS, cargándose a partir del mismo. Desde los 1.0x a las versiones 3.1(1), de 16 bits, Ms Windows tuvo el planteamiento de una simple aplicación de interfaz o entorno gráfico, complementaria al propio intérprete de comandos, desde el que era ejecutado. Fue a partir de las versiones de 32 bits, de nuevo diseño y mayor potencia, basadas en Windows 95 y 98, cuando el MS-DOS comienza a ser deliberadamente camuflado por el propio entorno gráfico de Windows, durante el proceso de arranque, dando paso, por defecto, a su automática ejecución, lo que acapara la atención del usuario medio y atribuye al antiguo sistema un papel más dependiente y secundario, llegando a ser por muchos olvidado y desconocido, y paulatinamente abandonado por los desarrolladores de software y hardware, empezando por la propia Microsoft (esta opción puede desactivarse alterando la entrada BootGUI=1 por BootGUI=0, del archivo de sistema, ahora de texto, MSDOS. SYS). Sin embargo, en tales versiones, Windows no funcionaba de forma autónoma, como sistema operativo. Tanto varias de las funciones primarias o básicas del sistema como su arranque se deben aún en las versiones de 32 bits, a los distintos módulos y archivos de sistema que componían el modesto armazón del DOS, requiriendo aquéllas un mínimo de los archivos básicos de este, para poder ejecutarse (tales como IO.SYS, DRVSPACE. BIN, EMM386.EXE e HIMEM. SYS).
Existen varias versiones de DOS. El más conocido de ellos es el MS-DOS, de Microsoft (de ahí las iniciales MS). Otros sistemas son el PC-DOS, de IBM, el DR-DOS, de Digital Research, que pasaría posteriormente a Novell (Novell DOS 7.0), luego a Caldera y finalmente a DeviceLogics y, más recientemente, el FreeDOS, de licencia libre y código abierto. Éste último, puede hacer las veces, en su versión para GNU/Linux y UNIX, de emulador del DOS bajo sistemas de este tipo.
Con la aparición de los sistemas operativos gráficos, del tipo Windows, en especial aquellos de 32 bits, del tipo Windows 95, el DOS ha ido quedando relegado a un segundo plano, hasta verse reducido al mero intérprete de órdenes, y a las líneas de comandos (en especial en ficheros de tipo .PIF y .BAT), como ocurre en los sistemas derivados de Windows NT.


  • SISTEMA OPERATIVO MÓVIL
Un sistema operativo móvil o SO móvil es un sistema operativo que controla un dispositivo móvil al igual que las PC's utilizan Windows o Linux entre otros. Sin embargo, los sistemas operativos móviles son bastantes más simples y están más orientados a la conectividad inalámbrica, los formatos multimedia para
móviles y las diferentes maneras de introducir información en ellos.
Estan compuestos por:
  1. Kernel


    El núcleo o kernel proporciona el acceso a los distintos elementos del hardware del dispositivo. Ofrece distintos servicios a las superiores como son los controladores o drivers para el hardware, la gestión de procesos, el sistema del archivos y el acceso y gestión de la memoria.
  2. Middleware


    El middleware es el conjunto de módulos que hacen posible la propia existencia de aplicaciones para móviles. Es totalmente transparente para el usuario y ofrece servicios claves como el motor de mensajeria y comunicaciones, códecs multimedia, intérpretes de páginas web, gestión del dispositivo y seguridad.220px-Galaxy_Nexus_smartphone.jpg
  3. Entorno de ejecución de aplicaciones


    El entorno de ejecución de aplicaciones consiste en un gestor de aplicaciones y un conjunto de interfaces programables abiertas y programables por parte de los desarrolladores para facilitar la creación de software.
  4. Interfaz de usuario


    Las interfaces de usuario facilitan la interacción con el usuario y el diseño de la presentación visual de la aplicación. Los servicios que incluye son el de componentes gráficos (botones, pantallas, listas, etc.) y el del marco de interacción.
    Aparte de estas capas también existe una familia de aplicaciones nativas del teléfono que suelen incluir los menús, el marcador de números de teléfono etc...


  • NUCLEO LINUX
Linux es un núcleo libre de sistema operativo basado en Unix. Es uno de los principales ejemplos de software libre. Linux está licenciado bajo la GPL v2 y está desarrollado por colaboradores de todo el mundo. El desarrollo del día a día tiene lugar en la Linux Kernel Mailing List Archive
El núcleo Linux fue concebido por el entonces estudiante de ciencias de la computación finlandés, Linus Torvalds, en 1991. Linux consiguió rápidamente desarrolladores y usuarios que adoptaron códigos de otros proyectos de software libre para su uso en el nuevo sistema operativo. El núcleo Linux ha recibido contribuciones de miles de programadores. Normalmente Linux se utiliza junto a un empaquetado de software, llamado distribución Linux.

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