Introducción a Sistemas Operativos
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2
Concepto de sistemas operativos
Sistema Operativo
Puede definir como un conjunto de programas
que permiten una interacción simplificada
entre el usuario y la máquina
Dispositivos físicos
Sistema Operativo
Aplicaciones Usuario
Hardware
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Concepto de sistemas operativos
El sistema operativo puede ser visto como
Máquina virtual
Dar al usuario la ilusion de disponer de una
máquina mucho mas fácil de utilizar e programar
del que la maquina fisica.
Gestor de recursos
Efectuar la gestion de los diversos componentes
de la arquitectura de un computador, imponiendo
orden en la atribucion de recursos a los programas.
Aprovechar el máximo tiempo de los recursos
disponíbles
Tiempo de CPU, memória, etc
4
Procesador y Processos
Un proceso es basicamente un programa en
ejecucion
En un sistema multi-programado, vários procesos
pueden estar ejecutandose simultaneamente
Sin embargo, cuando existe un solo procesador,
apenas un proceso puede utilizarlo en cada instante
de tiempo.
Los procesos concurren por el procesador y cooperan
entre si para realizar tareas mas complejas
Concepto de sistemas operativos
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Conceptos y revisiones
Procesador y Procesos
Procesador (CPU)
Elemento activo del sistema que ejecuta procesos
Modo usuario (User Mode)
Dispone un subconjunto de las instrucciones del
CPU. Es en este modo que corren las aplicaciones.
Modo núcleo (Kernel Mode)
Modo privilegiado del procesador, para el cual
todas las instrucciones estan disponíbles.
Solo el Sistema Operativo es que tiene acceso a
este modo
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Conceptos y revisiones
Memória y Gestion de memória
Division estructurada de la memoria de modo a ser
posible el desplazamiento de diversos programas en
la memoria principal.
Colocacion e Proteccion
Existencia de mecanismos que permitan el
crecimiento de la memória de datos de um programa
Reserva de memória
Gestion del espacio de direccionamiento de modo a
que se pueda tener una capacidad de memória
superior a la de la memória principal (a RAM) –
Memória Virtual
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Conceptos y revisiones
Jerarquia de la memória
Registos
Cache
Memória principal
Discos
Tapes
Maiorrapidez
Maiorcapacidade
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Conceptos y revisiones
Sistemas mono-programados y
sistemas multi-programados
Sistema
Operativo
Programa Programa 1
Dados
Programa 2
Sistema
Operativo
Dados 1
Dados 2
Sistema
Mono-programado
Sistema
Multi-programado
Memória principal Memória principal
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Conceptos y revisiones
Sistemas de ficheros
Gestion de la informacion no volatil
almacenada en memoria secundaria (discos,
tapes)
Provee de un nível de abstraccion para que el
usuario no se preocupe con los detalles de la
utilizacion de discos, disquetes,etc.
llamadas al sistema:
Creacion, borrar, cópiar, escritura y lectura de
ficheros
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Conceptos y revisiones
Estructura jerarquica (en arbol) - directórios
directório raíz (root)
Trabajos Juegos
AC SO Quake Half-Life
trab1.txt prog.cpp trabf.doc
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Conceptos y revisiones
Periféricos y I/O
Gestion de las operaciones de escrita y
lectura en los diversos periféricos
Teclado, impresora, terminales de texto y gráficos,
discos, etc.
Tratamiento de interrupciones y de errores
Device drivers
Programas para gestion de periféricos específicos
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Clasificacion de SOs
Multi-usuario
El tiempo de procesamiento del CPU de um
computador puede ser compartido por mas de
un usuario de forma interactiva.
Unix, Linux
Mono-usuario
El CPU solo puede estar dedicado de forma
interactiva a un conjunto de proceso del
mismo usuario.
MS-DOS, todos los Windows
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Clasificacion de SOs
Multi-programacion
Capacidad de ejecutar vários programas
simultaneamente (en concurrencia)
Unix, Linux, todos os Windows
Mono-programacion / Procesamiento por
lotes
Cada programa monopoliza al procesador
hasta terminar
Spectrum
DOS (parte de los programas residentes)
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Clasificacion de SOs
Dedicado Sistema Operativo diseñado para aplicaciones
específicas
Ejemplos: Control de una linea de montaje - SOs en tiempo real
Gestion de transacciones en una compania aérea - SOs para Mainframes
Interface para um telefono móvil – SO embedded
Uso general Diseñado para una fácil utilizacion.
Permiten la ejecucion de una gran variedad de programas
Reconocen uma gran diversidad de periféricos
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Clasificacion de SOs
Centralizado
El Sistema Operativo crea una máquina virtual
sobre un único computador.
Distribuído
El Sistema Operativo que corre sobre un
conjunto de computadores, dando la ilusion de
que este conjunto es una entidad única
Sistemas distribuídos puros
Sistemas en redes
Sistemas multi-processador
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Modelo de un SO
Monolítico El ejemplo mas comun de sistema operativo, en el
cual aparentemente no existe estrutura...
cualquier funcion del sistema operativo puede
comunicar con cualquier una de las otras.
Procedimento principal
Procedimentos de serviço
Procedimentos auxiliares
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Modelo de un SO
Capas (Layers)
El SO se encuentra estruturado segun un
conjunto de capas funcionales
Cada capa utiliza servicios de capas que le
son interiores
En suma, cada capa es una máquina virtual
con una interface bien definida
La capa mas baja (gestion de procesos)
corresponde el núcleo del sistema operativo
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Modelo de un SO
Capas (Layers)
Gestão de processos
Gestão de memória
Comunicação e I/O
Sistema de ficheiros
Chamadas ao sistema
Hardware
Aplicações e utilizadores
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Modelo de un SO
Modular El SO se encuentra organizado segun modulos
alrededor del nucleo (kernel)
El nucleo es generalmente pequeño (Mikro-kernel),
comunicando con el hardware y estableciendo la
comunicacion entre los diversos modulos.
Puede introducirse el conceto de proceso cliente y de
proceso servido que corren en modo usuario.
Facilmente adaptable a sistemas distribuidos
Estructura mas estable (Teoricamente)
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Modelo de un SO
Modular
Micro-Kernel
Chamadas ao sistema
Hardware
Gestão
de
Processos
Gestão
de
Memória
I/O
Sistema
de
Ficheiros
Aplicações e utilizadores