que es sistemas operativos

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*INSTITUTO TECNOLOGICO DEL ISTMO* NOMBRE DEL PROFESOR: JACINTO TOLEDO TORRES TEMA : UNIDAD 1 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS MATERIA: SISTEMAS OPERATIVO GRUPO: GRADO: “O”

Transcript of que es sistemas operativos

*INSTITUTO TECNOLOGICO DEL ISTMO*

NOMBRE DEL PROFESOR: JACINTO TOLEDO TORRES

TEMA : UNIDAD 1 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

MATERIA: SISTEMAS OPERATIVO

GRUPO: GRADO:“O” 3°

UNIDAD 1.INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

1.1 DEFINICIONES Y CONCEPTO:

Un sistema operativo es el programa que oculta la verdad del hardware al programador y presenta una vista simple y agradable de los archivos nominados que pueden leerse y escribirse. Es sistema operativo resguarda al programador del hardware del disco y presenta una interfaz simple orientada al archivo, también disimula mucho del trabajo concerniente a interrupciones, relojes o cronómetros, manejo de memoria y otras características de bajo nivel.

Además, el tiempo requerido para introducir un programa en aquellas grandes máquinas de lento proceso superaba por mucho el de ejecución y resultaba poco provechosa la utilización de computadoras para resolución de problemas prácticos.

Se buscaron medios más elaborados para manipular la computadora, pero que a su vez simplificaran la labor del operador o el usuario. Es entonces cuando surge la idea de crear un medio para que el usuario pueda operar la computadora con un entorno, lenguaje y operación bien definido para hacer un verdadero uso y explotación de esta. Surgen los sistemas operativos.

Un sistema operativo es el encargado de brindar al usuario una forma amigable y sencilla de operar, interpretar, codificar y emitir las ordenes al procesador central para que este realice las tareas necesarias y especificas para completar una orden.

1.2 FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS:

La función del sistema operativo es la de presentar al usuario con el equivalente de una máquina ampliada o máquina virtual que sea más fácil de programar que el hardware implícito.

•Interpreta los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador. •Coordina y manipula el hardware de la computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el mouse. •Organiza los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas. •Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos. •Servir de base para la creación del software logrando que equipos de marcas distintas funcionen de manera análoga, salvando las diferencias existentes entre ambos. •Configura el entorno para el uso del software y los periféricos; dependiendo del tipo de máquina que se emplea, debe establecerse en forma lógica la disposición y características del equipo. Como por ejemplo, una microcomputadora tiene físicamente dos unidades de disco, puede simular el uso de otras unidades de disco, que pueden ser virtuales utilizando parte de la memoria principal para tal fin. En caso de estar conectado a una red, el sistema operativo se convierte en la plataforma de trabajo de los usuarios y es este quien controla los elementos o recursos que comparten. De igual forma, provee de protección a la información que almacena

Funciones de los sistemas operativos:

1.- Aceptar todos los trabajos y conservarlos hasta su finalización.2.- Interpretación de comandos: Interpreta los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador. 3.- Control de recursos: Coordina y manipula el hardware de la computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el Mouse. 4.- Manejo de dispositivos de E/S: Organiza los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas. 5.- Manejo de errores: Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.6.- Secuencia de tareas: El sistema operativo debe administrar la manera en que se reparten los procesos. Definir el orden. (Quien va primero y quien después). 7.- Protección: Evitar que las acciones de un usuario afecten el trabajo que esta realizando otro usuario.8.- Multiacceso: Un usuario se puede conectar a otra máquina sin tener que estar cerca de ella.9.- Contabilidad de recursos: establece el costo que se le cobra a un usuario por utilizar determinados recursos.Características de los sistemas operativos.

Características de los sistemas operativos.En general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes características:

• Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de una computadora.

· Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la computadora se usen de la manera más eficiente posible.

· Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio.

· Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar de una mejor manera los recursos de la computadora en cuanto a hardware se refiere, esto es, asignar a cada proceso una parte del procesador para poder compartir los recursos.

· Relacionar dispositivos (gestionar a través del kernel). El Sistema Operativo se debe encargar de comunicar a los dispositivos periféricos, cuando el usuario así lo requiera.

· Organizar datos para acceso rápido y seguro.

· Manejar las comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de computadoras.

· Procesamiento por bytes de flujo a través del bus de datos.

· Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida de la computadora.

1.3 ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO:

Internamente los sistemas operativos estructuralmente de se clasifican según como se hayan organizado intérnamente en su diseño, por esto la clasificación más común de los S.O. son:· Sistemas monolíticos: En estos sistemas operativos se escriben como un conjunto de procedimientos, cada uno de los cuales puede llamar a cualquiera de los otros siempre que lo necesite. Cuando se emplea esta técnica, cada procedimiento del sistema tiene una interfaz bien definida en términos de parámetros y resultados, y cada una tiene la libertad de llamar a cualquiera otra, si la última ofrece algún cálculo útil que la primera necesite.

Para construir el programa objeto real del sistema operativo cuando se usa este método, se compilan todos los procedimientos individuales a archivos que contienen los procedimientos y después se combinan todos en un solo archivo objeto con el enlazador. En términos de ocultamiento de información, esencialmente no existe ninguno; todo procedimiento es visible para todos (al contrario de una estructura que contiene módulos o paquetes, en los cuales mucha información es local a un módulo y sólo pueden llamar puntos de registro designados oficialmente del exterior del módulo)Esta organización sugiere una estructura básica del sistema operativo:1.- Un programa central que invoque el procedimiento de servicio solicitado (Shell o Kernel)2.- Un conjunto de procedimientos de servicios que realice las llamadas al sistema.3.- Un conjunto de procedimientos de uso general que ayude a los procedimientos de servicio

· Sistemas en estratos: Estos sistemas operativos se organizan como una jerarquía de estratos, cada uno construido arriba del que está debajo de él. El primer sistema construido en esta forma fuel el sistema THE que se fabricó en Technische Hogeschool Eindhoven de Holanda por E. W Dijkstra (1968) y sus alumnos. El sistema THE era un sistema de lote para una computadora alemana, la Electrológica X8, que tenía 32K de palabras de 27 bits ( los bits eran costosos en aquellos días)El sistema tenía 6 estratos, estos se muestran en la siguiente tabla:

5 Operador de THE 4 Programas del usuario 3 Administración de Entrada/Salida 2 Comunicación entre el operador y el proceso 1 Administración de la memoria y el tambor magnético 0 Distribución del procesador y multiprogramación

- El estrato 0 trabajaba con la distribución del procesador, cambiando entre procesos cuando ocurrían interrupciones o los relojes expiraban. Sobre el estrato 0, el sistema constaba de procesos secuenciales, cada uno de los cuales podía programarse sin tener que preocuparse por el hecho de que múltiples procesos estuvieran corriendo en un solo procesador. En otras palabras, el estarto 0 ofrecía la multiprogramación básica de la CPU.El estrato 1 realizaba el manejo de memoria. Este distribuía espacio para procesos contenidos en la memoria central y en un tambor de 512K palabras que se usaba para contener partes de procesos (páginas) para las cuales no había espacio en la memoria central. Sobre el estrato 1, los procesos no tenía que preocuparse de si estaban en la memoria o en el tambor; el software del estrato 1 se hacía cargo de asegurar que las páginas se trajeran a la memoria siempre que se necesitaran.

1.4 EVOLUCION HISTORICA

Los Sistemas Operativos, al igual que el Hardware de los computadores, han sufrido una serie de cambios revolucionarios llamados generaciones. En el caso del Hardware, las generaciones han sido marcadas por grandes avances en los componentes utilizados, pasando de válvulas ( primera generación ) a transistores ( segunda generación ), a circuitos integrados ( tercera generación), a circuitos integrados de gran y muy gran escala (cuarta generación). Cada generación Sucesiva de hardware ha ido acompañada de reducciones substanciales en los costos, tamaño, emisión de calor y consumo de energía, y por incrementos notables en velocidad y capacidad.

Generacion Cero (década de 1940)Los primeros sistemas computacionales no poseían sistemas operativos. Los usuarios tenían completo acceso al lenguaje de la maquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano. Primera Generacion (década de 1950)Los sistemas operativos de los años cincuenta fueron diseñados para hacer mas fluida la transición entre trabajos. Antes de que los sistemas fueran diseñados, se perdía un tiempo considerable entre la terminación de un trabajo y el inicio del siguiente.

Segunda Generacion (a mitad de la década de 1960)La característica de los sistemas operativos fue el desarrollo de los sistemas compartidos con multiprogramación, y los principios del multiprocesamiento. En los sistemas de multiprogramación, varios programas de usuario se encuentran al mismo tiempo en el almacenamiento principal, y el procesador se cambia rápidamente de un trabajo a otro.

1.5 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS:

Sistema Operativo Multitareas. Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos (context Switching) es un tipo muy simple de multitarea en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario). Para activar otra tarea que se encuentre en segundo plano, el usuario debe traer al primer plano la ventana o pantalla que contenga esa aplicación. En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo Macintosh, las tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano (por ejemplo, cuando esta aplicación esta esperando información del usuario), y siempre que esta aplicación lo permita. En los sistemas multitarea de tiempo compartido, como OS/2, cada tarea recibe la atención del microprocesador durante una fracción de segundo. Para mantener el sistema en orden, cada tarea recibe un nivel de prioridad o se procesa en orden secuencial. Dado que el sentido temporal del usuario es mucho más lento que la velocidad de procesamiento del ordenador, las operaciones de multitarea en tiempo compartido parecen ser simultáneas. Sistema Operativo Monotareas. Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario al visto anteriormente, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. Por ejemplo cuando la computadora esta imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión

Sistema Operativo Monousuario. Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se este ejecutando. Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se esta utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuario. Y están orientados principalmente por los microcomputadores.

Secuencia por Lotes. La secuencia por lotes o procesamiento por lotes en microcomputadoras, es la ejecución de una lista de comandos del sistema operativo uno tras otro sin intervención del usuario. En los ordenadores más grandes el proceso de recogida de programas y de conjuntos de datos de los usuarios, la ejecución de uno o unos pocos cada vez y la entrega de los recursos a los usuarios. Procesamiento por lotes también puede referirse al proceso de almacenar transacciones durante un cierto lapso antes de su envío a un archivo maestro, por lo general una operación separada que se efectúa durante la noche. Los sistemas operativos por lotes (batch), en los que los programas eran tratados por grupos (lote) en ves de individualmente. La función de estos sistemas operativos consistía en cargar en memoria un programa de la cinta y ejecutarlo. Al final este, se realizaba el salto a una dirección de memoria desde donde reasumía el control del sistema operativo que cargaba el siguiente programa y lo ejecutaba. De esta manera el tiempo entre un trabajo y el otro disminuía considerablemente.

1.6 NUCLEO (KERNEL):

El Núcleo del Sistema Operativo.Todas las operaciones en las que participan procesos son controladas por la parte del sistema operativo denominada núcleo (nucleus, core o kernel, en inglés). El núcleo normalmente representa sólo una pequeña parte de lo que por lo general se piensa que es todo el sistema operativo, pero es tal vez el código que más se utiliza. Por esta razón, el núcleo reside por lo regular en la memoria principal, mientras que otras partes del sistema operativo son cargadas en la memoria principal sólo cuando se necesitan.Los núcleos se diseñan para realizar "el mínimo" posible de procesamiento en cada interrupción y dejar que el resto lo realice el proceso apropiado del sistema, que puede operar mientras el núcleo se habilita para atender otras interrupciones.El núcleo (Kernel) de un sistema operativo es un conjunto de rutinas cuya misión es la de gestionar el procesador, la memoria, la entrada/salida y el resto de procesos disponibles en la instalación. Toda esta gestión la realiza para atender alfuncionamiento y peticiones de los trabajos que se ejecutan en el sistema. Los procesos relacionados con la entidad básica de los sistemas operativos actuales: Los procesos.El esquema general del mismo es el siguiente:Definición y concepto de proceso.El Bloque de Control de Proceso (PCB) como imagen donde el sistema operativo ve el estado del proceso. Estados por los que pasa un proceso a lo largo de su existencia en la computadora. Operaciones que se pueden realizar sobre un proceso. Clasificación de los procesos según su forma de ejecución, de carga, etc.

DEFINICION DE SISTEMA OPERATIVO

1.Para mi un Sistema Operativo es un conjunto de programas de un sistema informatico en las cuales se utilizan y so n aprovechadas por el usuario,ya que facilita y edita programas de aplicaciones en donde provee servicios y esto a la vez puede ayudar a que la computadora lleve a cabo su trabajo mediante estos programas.

Para diseñar y crear un Sistema Operativo se deben de establecer dichos objetivos y estos consisten en:• Transformar el hardware de una computadora en una maquina que pueda acceder los usuarios.• Lograr el mejor uso posible de los recursos del sistema de computo• Aprovechar al máximo todo lo que tiene la computadora,ya sea a travez de programas de

aplicación o directamente a los usuarios de computadoras.• Deben de ser fácil de mantener y actualizar.• Ser capaz de poder adaptarse a cualquier arreglo relativo de error en cualquier programa de

ordenadorControlar el acceso a sus recursos para que solo en los usuarios,programas y procesos que se autorizan tengan una seguridad informática.

COMPONENTES DE UN SISTEMA OPERATIVO SON:• Gestion de la memoria• Manejador del proceso central• Gestion de Archivos• Manejador de dispositivos de entrada y salida

En el sistema operativo,la gestión de la memoria da a conocer que partes de la memoria están siendo utilizadas y por quien,elegir que procesos se cargaran en memoria cuando haya espacio disponible y asignar y reclamar el espacio de memoria cuando sea necesario.En manejador del proceso central,un proceso es un programa en ejecución que necesita una serie de recursos para realizar la tarea:tiempo de CPU,memoria,archivos y dispositivos de entrada y salida.En gestión de archivos,gestiona la manera en que la información se almacena en dispositivos de entrada y salida,ya que permite el almacenamiento estable.El utimo de manejador de dispositivos de entrada y salida en donde parte del sistema operativo conoce los detalles específicos de cada dispositivo,lo que permite poder operar con el.

Ademas en el sistema operativo ofrece:• Lanzador de Aplicaciones:esto es en donde permite el lanzamiento de un programa,ya que incluye

ordenes textuales y los gestores de ventanas• Llamadas al sistema:es un conjunto de servicios que los procesos pueden solicitar

Un estudiante del nivel básico afirma que el S.O. no es mas que el programa que permite inicializar la computadora para que se pueda trabajar con ella.¿Es esta afirmacion correcta?Si es correcta esta afirmación por que sin ella un sistema operativo no puede inicializarse la computadora por los programas y comandos que tienen programados y ya vienen instalados en ella para tener una mayor eficiencia y ser una herramienta útil y necesaria a la hora de utilizarla.,a la vez pueda tener un manejo mas eficiente.