Sistemas Operativos 2.0

8/17/2019 Sistemas Operativos 2.0

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*+u es un siste(ao-eratio.

Es un -rogra(a que a$(inistra losrecursos $e har$/are $e unaco(-uta$ora, -ro-orciona 0ases -aralos -rogra(as $e a-licaci1n y act2aco(o inter(e$iario entre el usuario y

el har$/are3 Algo $estaca0le $e un siste(a

o-eratio es la gran arie$a$ $e)or(as en la que -ue$en e4ecutar unatarea3

"os siste(as o-eratios son $ise5a$os-ara (2lti-les -ro-1sitos co(o: Ser efcientes, -ara o-ti(i!ar el uso $el

har$/are3 E4e(-lo: Main)ra(es oco(-uta$or central3

Ser prácticos, -ara e4ecutar to$o ti-o $ea-licaciones y un ser )áciles $e usar3 E4e(-lo:


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Puntos $e ista

Varia seg2n la inter)a! que se use3 Por e4e(-lo:

Cuan$o el usuario usauna PC co(2n3

Cuan$o se estaconecta$o a unaestaci1n $e tra0a4o3

Cuan$o se conecta auna (icroco(-uta$ora3 Cuan$o usa una

co(-uta$ora $e (ano3

Es visto como unasignador derecursos.

Es visto como un

programa decontrol.

Del usuario Del sistema


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6e7nici1n $e Siste(ao-eratio

Es (uy $i)'cil hallar una $e7nici1n a$ecua$a3 Son istos co(o la soluci1n (ás i$1nea -ara crear un

siste(a in)or(ático utili!a0le3 A$e(ás no hay una $e7nici1n a(-lia(ente ace-ta$a3 8eneral(ente se incluye to$o lo que un siste(a

su(inistra (ás las caracter'sticas in$ii$uales $eca$a uno


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9istoria

El conce-to $e siste(a o-eratiosurge en la $ca$a $e los ;3

El -ri(ero $e la historia )uecrea$o en -ara unor$ena$or IBM ?;@3

En los a5os >; se -ro$uce unareoluci1n en el ca(-o ya-arecen conce-tos co(osiste(a (ultitarea, siste(a(ultiusuario, siste(a(ulti-rocesa$ores y siste(a entie(-o real3

Es en esta $ca$a cuan$oa-arece #%I, la 0ase $e la gran(ayor'a $e los siste(aso-eratios que eisten hoy en


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En los a5os ?; se -ro$uce un0oo( en cuesti1n $e or$ena$ores

-ersonales3 Esto hace que se(ulti-lique el $esarrollo,creán$ose el lengua4e $e-rogra(aci1n C 3

En los a5os ;, la -rinci-al-riori$a$ )ue reali!ar un siste(a$e )ácil uso, -ara -ersonas sinconoci(ientos en -rogra(aci1n3

En los ; nacieron siste(as co(oMacOS, MSD6OS, in$o/s3

En la $ca$a $e los =; hace su

a-arici1n "inu, que-osterior(ente se unir'a al-royecto 8%#, un siste(ao-eratio co(-leta(ente li0re, alque le )alta0a -ara )uncionar unn2cleo )uncional3


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Estructuras y o-eraciones $e unSiste(a o-eratio


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Estructura $e un siste(aso-eratio

Es la ca-aci$a$ $e hacer que la CP#tenga sie(-re algo que hacer3

Esto genera un entorno $on$e losrecursos $e la co(-uta$ora sea-roechan e7ciente(ente, -ero noo)rece contacto entre el usuario y el

siste(a in)or(ático3

Es una extensión de loanteriormente mencionado.

Permite que la velocidad derealización de trabajos sea tanrápida, que el usuario puedeinteractuar con el programa almismo tiempo.

Multiprogramación Multitarea


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Sericios

• Eisten $e (uchos ti-os, -ero la (ásusa$a es la inter)a! grá7ca3

Interaz de usuario

• Tiene la ca-aci$a$ $e cargar el-rogra(a ala (e(oria y e4ecutarlo

Ejecución deprogramas

• El usuario no $e0e tener acceso aestas3

!peraciones deentrada " salida

• "eer, so0rescri0ir, reali!ar 02sque$as,etc

Manipulación desistema de arc#ivos

• Interca(0iar in)or(acion con otro-roceso

$omunicaciones

• 6e0e llear a ca0o una acci1na-ro-ia$a3

Detección de errores

• Cuan$o arios tra0a4os se e4ecutansi(ultánea(ente 3

%signación de recursos

• Ca-aci$a$ $e que los errores $e un-rogra(a no a)ecte a otro3

Protección, seguridad "

responsabilidad


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Fernel o %2cleo

Princi-al res-onsa0le $e )acilitar a los$istintos -rogra(as acceso seguro alhar$/are $e la co(-uta$ora 3

Encarga$o $e gestionar recursos, a

tras $e sericios $e lla(a$a alsiste(a3

Suele incluir una serie $e a0stracciones$e siste(a, que -er(ite escon$er laco(-le4i$a$ y o)recer un inter)a! (ás

li(-ia3 Son $e cuatro ti-os:

Monol&tico Micron'cleo (&bridos


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Interru-ciones y ece-ciones

"os siste(as (o$ernos están controla$os -orinterru-ciones y ece-ciones3

Se $an cuan$o el har$/are necesita que elsiste(a e4ecute un c1$igo3 Se $an-rinci-al(ente en $os ocasiones:

Cuan$o un $is-ositio $e entra$aDsali$anecesita atenci1n $el siste(a3

Se -ro$uce un error al intentar e4ecutar unainstrucci1n $e un -rogra(a3

#na interru-ci1n se $a cuan$o un

$is-ositio $e entra$aDsali$a en'a unase5al a la CP# in$ican$o que el -rocesoya ha ter(ina$o3

#na ece-ci1n es cuan$o se $a una

situaci1n $e error que $e0e ser reisa$a-or el siste(a3


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"la(a$as $e siste(a

Pro-orciona una inter)a! en lacual el siste(a -ue$e inocarlos sericios que el siste(ao-eratio o)rece3

8eneral(ente están escritasen lengua4e C o CGG3

Para )acilitar su uso, el-rogra(a$or utili!a unainter)a! $e -rogra(aci1n oAPIs

"o que hacen es eitar al-rogra(a$or conocer sei(-le(enta el -roceso $e la

lla(a$a3


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Ti-os $e lla(a$as

)ipos

$ontrol deprocesos

%dministrador de

arc#ivos

%dministrador de

dispositivo

s

Mantenimiento de la

inormacion

$omunicaciones


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Estructuras

Muchos siste(as

o-eratios no ten'an unestructura $e7ni$a3

En el caso $e MSD6OS,solo )ue escrito -ara-ro-orcionar la (ái(a)uncionali$a$ en el(enor es-acio -osi0le3

En el caso $e #ni, elsiste(as gira0a entorno

a un n2cleo (onol'tico3

*oporte de #ard+are apropiado.

Permite un control ma"or sobrela computadora " las

aplicaciones.

Es importante la ocultación de la

complejidad a los nivelessuperiores.

Estructura simple Estructura por niveles


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#n siste(a o-eratio estructura$o -or nieles


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Se $esarrollo con elsiste(a Mach3

Consiste en quitar los

co(-onentes noesenciales y e4ecutarlosen (o$o usuario3

Pro-orciona un(ecanis(o $eco(unicaciones entrelos -rogra(as clientesy los sericios que see4ecutan el es-acio $e

usuario3

Es quizás la mejormetodolog&a paradisear los sistemasactualmente.

Inclu"e los aspectosde los niveles " los

micro-ernels, perocon la dierencia quelos módulos sepueden comunicarentre si libremente

Micro-ernels Módulos


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ernel

de*olaris

$ontroladores de bus "

los

dispositivos Modulosmisceláneos

$lases deplani/cacion

*istema

dearc#ivos

0lamadas al

sistema

cargables

Módulos*)1E%M*

2ormatosejecutables

Estructura (o$ular $eSolaris


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Máquinas irtuales y arranque $e siste(a

Máquina irtual Se $a con la

estructura -ornieles3

Sire -ara a0straer alhar$/are3

Crea la ilusi1n $e que

ca$a entorno $ee4ecuci1n esta sien$oo-era$o en unaco(-uta$ora irtual3

Arranque $e siste(a Es el -roceso en el que la

co(-uta$ora arranca el Hernel alencen$erse la (áquina3

"a (ayor'a tienen una -eque5a -arte$e c1$igo que hace que el siste(aarranque3


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O-eraciones

Se tienen que $e7nirlas o-eraciones

reali!a$as -or losusuarios y -or elsiste(a

%os -er(ite -roteger

a los usuarios $e suserrores y $e loserrores $e otrosusuarios3

2ija a la

computadora paraque se interrumpaen un momentodado.

*e usa un reloj derecuencia /ja " uncontador.

Modo dual

$ontrol desistema

operativo3modo

-ernel4

$ontrol deusuario3modo

usuario4

*e devuelveel control al

sistema3interrupció

n4

)emporizador


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Proceso deusuario

ernel Excepción5it de modo

6 7

1etorno5it de

modo 6 8

E4ecuci1n-roceso $e

usuario

"la(a$as alsiste(a

Retorno $e lalla(a$a al

siste(a

E4ecutar

lla(a$a alsiste(a

Mo$o usuarioBit $e (o$o

<

Mo$o HernelBit $e (o$o

;


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8esti1n $e -rocesos


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Procesos

#n -roceso es si(-le(ente, un-rogra(a en e4ecuci1n que necesitarecursos -ara reali!ar su tarea:

tie(-o $e CP#, (e(oria, archios y$is-ositios $e EJS


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Plani7caci1n $e -rocesos

% largo plazo9 6eci$equ -rocesos serán lossiguientes en serinicia$os3 Este ti-o $e-lani7caci1n era el (ás)recuente en los siste(as$e lotes y(ulti-rogra(a$o en lotes

% corto plazo9 6eci$ec1(o co(-artir (o(entoa (o(ento al equi-oentre to$os los -rocesosque requieren $e susrecursos, es-ecial(enteel -rocesa$or3

% mediano plazo9 6eci$e cuáles-rocesos esconeniente0loquear en$eter(ina$o(o(ento, sea -orescase!Jsaturaci1n

$e alg2n recursoKco(o la (e(oria-ri(ariaL o -orqueestán reali!an$o

alguna solicitu$ queno ue$e


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Co(unicaci1n entre -rocesos

"os -rocesos -ue$en co(unicarse entre s'a tras $e co(-artir es-acios $e(e(oria, ya sean aria0les co(-arti$as o

0uers, o a tras $e las herra(ientas-roistas -or las rutinas $e IPC3 "a IPC-roee un (ecanis(o que -er(ite a los-rocesos co(unicarse y sincroni!arse

entre s', nor(al(ente a tras $e unsiste(a $e 0a4o niel $e -aso $e (ensa4esque o)rece la re$ su0yacente3


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Ti-os $e co(unicaci1n

*&ncrona %s&ncrona Persistente

Momentánea Directa Destino Indirecta *im:trica

%sim:trica ;so de bu


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9e0ras

9e0ra o su0-roceso es la uni$a$$e -rocesa(iento (ás -eque5a

que -ue$e ser -lani7ca$a -orun siste(a o-eratio3


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Muc#os a muc#os9 Este (ecanis(o-er(ite que eistan hilos $e a(0os (o$elos:

Per(ite la eistencia $e hilos uni$os, en queca$a hilo corres-on$e a un Ky s1lo unL "P, y$e hilos no uni$os, $e los cuales uno o (ásestarán (a-ea$os a ca$a "P3 El esque(a

(uchos a (uchos -ro-orciona las -rinci-alescaracter'sticas $e a(0os esque(asN en caso$e e4ecutarse en un siste(a que no so-orte(ás que el (o$elo uno a (uchos, el siste(a-ue$e caer en ste co(o (o$o $egra$a$o3


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Plani7caci1n $e la CP#

"os (ecanis(os $e-lani7caci1n $e la CP#son la 0ase $e lossiste(as o-eratios

(ulti-rogra(a$o3 Me$iante la con(utaci1n

$e la CP# entre $istintos-rocesos, el siste(a

o-eratio -ue$e hacerque la co(-uta$ora sea(ás -ro$uctia3


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Criterios $e -lani7caci1n

#tili!aci1n $e laCP#

Ren$i(iento Tie(-o $e

Retorno Tie(-o $e

es-era El tie(-o $e

res-uesta


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Sincroni!aci1n $e -rocesos

Se5ales Tu0er'as

Se(á)oros Mute y aria0les

con$icionales

Paso $e (ensa4es


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Inter0loqueos

El 0loqueo (utuo es el 0loqueo -er(anente $e uncon4unto $e -rocesos o hilos $e e4ecuci1n en unsiste(a concurrente que co(-iten -or recursos $elsiste(a o 0ien se co(unican entre ellos3

A $i)erencia $e otros -ro0le(as $e concurrencia $e-rocesos, no eiste una soluci1n general -ara losinter0loqueos3


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Me(oria irtual

"a (e(oria irtual es un recurso (uy i(-ortante3 El siste(ao-eratio, con ayu$a $e la (e(oria irtual, -ue$e $is-oner$e (ayor canti$a$ $e (e(oria )'sica3 Pero *Por qu nuestrosiste(a o-eratio requiere $e una (e(oria irtual.3 Esto se$e0e a que el siste(a o-eratio no solo reali!a la e4ecuci1n

$e un -rogra(a, reali!a la e4ecuci1n $e n -rogra(as a la e!3 "a (e(oria irtual 0asa$a en la -aginaci1n y seg(entaci1n

se ha conerti$o en una herra(ienta (uy 2til, -ara lossiste(as o-eratios, al (o(ento $e reali!ar -rocesos3

"a (e(oria RAM ayu$a a la (e(oria irtual en el

al(acena(iento $e la e4ecuci1n $e -rogra(as, ta(0inayu$a en el -roceso $e seg(entaci1n, el cual lo ere(os (ása$elante3 A (ayor (e(oria RAM, (ayor (e(oria irtual3


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Paginaci1n

Proceso incula$o, al igual que la seg(entaci1n, con la(e(oria irtual3

Con ayu$a $e los siste(as $e -aginaci1n se -ue$elograr la $iisi1n $e los -rogra(as en -eque5as

-orciones o -áginas3 Ta(0in, $urante la $iisi1n $e los -rogra(as, la

(e(oria -rinci-al es $ii$i$a en -orciones $irecta(ente-ro-orcionales con el ta(a5o $e las -áginas lla(a$os(arcos $e -ágina3

Esto tiene co(o 7nali$a$ lo siguiente: "a (e(oria-rinci-al al reali!ar la e4ecuci1n $e un -rogra(aK-rocesoL -ue$a -er$er la (enor canti$a$ $e es-acio $eal(acena(iento3


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Seg(entaci1n

"a seg(entaci1n es una herra(ienta (uy 2til -ara el-rogra(a$or $e0i$o a que -er(ite er a la (e(oriaco(o un con4unto $e es-acios $e $irecciones oseg(entos3

#no $e los 0ene7cios $el es-acio $e (e(oriaseg(enta$o es asignar un seg(ento $istinto a ca$a una$e las secciones $el es-acio en (e(oria $e un -roceso3

"a seg(entaci1n ta(0in ayu$a a incre(entar la(o$ulari$a$ $e un -rogra(a3

"a (e(oria RAM en con4unto con la (e(oria irtualayu$a a crear este -roceso $eno(ina$o seg(entaci1n3


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Siste(as o-eratios $istri0ui$os

Viene a ser un con4unto $e co(-uta$oras los cualesen con4unto son (ostra$os al usuario en )or(a $e unsiste(a 2nico3

#n e4e(-lo -ara enten$er (e4or el conce-to $e Sist3

O-er3 6istri3 ser'a el siguiente: Piense en un enorme banco con cientos de

sucursales por todo el mundo. Cada ofcina tieneuna computadora maestra para guardar las cuentaslocales y el manejo de las transacciones locales.

Además cada computadora tiene la capacidad decomunicarse con las de otras sucursales y con unacomputadora central en las ofcinas centrales. Si lastransacciones se pueden realizar sin importardónde se encuentre el cliente o la cuenta y si losusuarios no observan dierencia alguna entre este


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Siste(as $e -ro-1sito general


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*+u es un archio.

"as co(-uta$oras -ue$enal(acenar in)or(aci1n en ariosso-ortes $e al(acena(ientoco(o: $iscos (agnticos, cintas(agnticas y $iscos 1-ticos3

"os archios son una colecci1n$e in)or(aci1n relaciona$a, conun no(0re, que se gra0a en elal(acena(iento secun$ario

Co(2n(ente los archiosre-resentan -rogra(as y $atos,

los archios $e $atos -ue$enser nu(ricos, al)a0ticos,al)anu(ricos o 0inarios

#n archio es una secuencia $e0its, 0ytes, l'neas o registros


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Atri0utos

"os atri0utos ar'an seg2nsiste(a o-eratio,general(ente son: =ombre9 Es aquel que el usuario

le asigna

)ipo9 Es necesario -ara lossiste(as que so-orten $i)erentesti-os $e archios

;bicación9 %os hace re)erencia ala $irecci1n que -o$e(osencontrar

)amao9 atri0uto que -ue$e ser(e$i$o en K0ytes, -ala0ras o0loquesL

Protección9 in)or(aci1n $econtrol $e acceso que $eter(inaquin -ue$e leer el archio,escri0ir, e4ecutarlo, etc3


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O-eraciones

O-eraciones

Crear

Escritura

"ectura

Re-osici1n

Borra$o

Trunca$o


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8esti1n $e $isco

2ormateo del disco

#n $isco (agntico nueoes una -i!arra en 0lanco:se trata si(-le(ente $euna -laca $e (aterial

(agntico -aragra0aci1n3

Antes $e -o$er al(acenar$atos en el $isco, esnecesario $ii$ir este en

sectores que lacontrola$ora $e $isco-ue$a leer y escri0ir3

Este -roceso se $eno(ina)or(ateo $e 0a4o niel o

)or(ateo )'sico3

5loque de arranque

Se encarga $e iniciar

to$os los as-ectos $elsiste(a, $es$e losregistro $el CP# hasta lascontrola$oras $e$is-ositios y el conteni$o

$e la (e(oria -rinci-al, yluego arranca el siste(ao-eratio3

Para llear a ca0o sutarea, el -rogra(a $e

arranque locali!a el Hernel$el siste(a o-eratio enel $isco, carga $ichoHernel en (e(oria y saltahasta una $irecci1n inicial

con el 7n $e co(en!ar lae4ecuci1n $el siste(a


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