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Ing. Jorge Antonio Vildoso Rodrguez
Tema: Introduccin a los Sistemas Operativos
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Arquitectura de un computador
La arquitectura de un computador est divididaen dos partes importantes:
HardwareSe refiere a todas las
partes tangibles de unsistema informtico.
SoftwareEs el equipamiento
lgico o soporte
lgico de un sistemainformtico.
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Software
Software
Conjunto deinstruccionesque le dicen alhardware quehacer.
Lenguaje deprogramacin
Lenguaje quepermite escribirun software.
Programa
Representacinde algnsoftware en unlenguaje deprogramacinespecfico.
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LenguajeMaquina
LenguajeAlto Nivel
HardwareLenguajeEnsamblador
Sistema Operativo
Aplicaciones Herramientas
Arquitectura de Software
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Lenguaje de Mquina nico lenguaje que entiende el hardware
(mquina).
Especfico para cada hardware (procesador,dispositivos, etc.).
Usa exclusivamente el sistema binario.
Programa: almacenado en memoria, contieneinstrucciones y datos.
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Lenguaje Ensamblador
Usa mnemnicos (palabras cortas escritas con caracteresalfanumricos), para codificar las operaciones.
Es especfico (aunque no nico) para cada lenguaje de mquina.
Estructura de una instruccin: MNEMONICO ARGUMENTO(S)
Los datos y/o direcciones son codificados generalmente comonmeros en sistema hexadecimal.
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Lenguaje Ensamblador
ENSAMBLADOR
Software generalmenteescrito en lenguaje demquina
capaz de traducir delenguaje ensamblador alenguaje de mquina.
CARGADOR
Software que almacena enmemoria el programa enlenguaje de mquinagenerado por el ensamblador.
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Lenguaje de Alto Nivel
Basado en una estructura gramatical que permite elanidamiento de instrucciones.
Cuenta con un conjunto de palabras reservadas, para
codificar estructuras de control y/o instrucciones.
Permite el uso de smbolos aritmticos y/o relacionales.
Permite al programador olvidarse del direccionamiento dememoria.
En general: permite la realizacin de programasindependiente del Hardware.
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Lenguaje de Alto NivelCOMPILADORES e INTERPRETES
Software capaz de traducir de un lenguaje de
alto nivel al lenguaje ensamblador especfico
de una mquina.
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Sistema Operativo
Software encargado de administrar los recursos del sistema.
Ofrece un conjunto de primitivas a otro software, que le permitena este ultimo ser tan independiente de la arquitectura dehardware como le es posible.
Ofrece un conjunto de comandos a los humanos, para interactuarcon la mquina.
Puede ser escrito en lenguaje de alto nivel, en lenguajeensamblador y/o en lenguaje mquina.
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Aplicaciones y Herramientas
APLICACIN
Software que le permite alcomputador realizar unatarea especfica y con el cualno se puede construir otrosoftware.
Ejemplos: procesadores detexto como WORD, las hojaselectrnicas como EXCEL.
HERRAMIENTA
Software construidoespecialmente para eldesarrollo de nuevo software,(tanto de aplicaciones como deherramientas).Ejemplos: compiladores comoTURBO C, las herramientasCASE y los ambientesintegrados de desarrollo.
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Tareasprincipa
les
Proporcionar ya sea una interfaz de lnea de comando o unainterfaz grfica al usuario, para que este ltimo se pueda
comunicar con la computadora.
Apoyar a otros programas. Otra de las funciones importantesdel SO es proporcionar servicios a otros programas.
Administrar los dispositivos de hardware en la computadora
Administrar y mantener los sistemas de archivo de disco
Recubren el hardware de forma que el usuario y las aplicaciones
interactan conel ordenador de una forma homognea.
Que es un sistema operativo?
Es el conjunto de programas que administran los recursos de lacomputadora y que ayuda en el desarrollo y ejecucin de los programas
o software.
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Comodidad
Hace que el ordenador sea ms cmodo de usar
Eficiencia Permite un uso eficiente de los recursos del sistema
Capacidad deevolucionar
Permitir desarrollo efectivo, testeo e introduccin denuevas funcionalidades sin interferir con el servicio
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Objetivos del Sistema Operativo
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Hardware
Sistema Operativo
Software del Sistema
Software de aplicaciones
Usuarios
Componentes del Sistema Operativo
Provee los componentes bsicosde cmputo (CPU, memoria,
dispositivos de E/S).
Controla y coordinael uso del hardware
entre los variosprogramas de
aplicacin para losdiferentes usuarios.
Define las formas enque los recursos del
sistema son utilizadospara resolver los
problemas de cmputo
de los usuarios(compiladores, basesde datos, juegos de
video, programas denegocios).
Gente, maquinas,otras computadoras.
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Manejador de
recursos Administra y aloja
los recursos.
Programa de
control Controla la ejecucin
de los programas deusuarios y lasoperaciones de los
dispositivos deentrada/salida.
Kernel
Programa que correen todo momento(todo lo dems esprograma deaplicacin).
Componentes del Sistema Operativo
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Categoras de los Sistemas Operativos
MultitareaCapacidad del Sistema Operativo para correr ms de un programa almismo tiempo. Existen dos esquemas que los sistemas operativos utilizanpara desarrollar multitarea:
El primero requiere de la cooperacin entre el Sistema Operativo y losprogramas de aplicacin.El segundo mtodo es el llamada multitarea con asignacin deprioridades. Unix OS-2 y Windows NT emplean este tipo de multitarea.
MultiusuarioPermite a ms de un solo usuario accesar a una computadora. Claroque, para llevarse esto a cabo, el Sistema Operativo tambin debe sercapaz de efectuar multitareas.
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MultiprocesoLas computadoras que tienen ms de un CPU son llamadasmultiproceso. Un sistema operativo multiproceso coordina lasoperaciones de las computadoras multiprocesadoras. Ya que cadaCPU en una computadora de multiproceso puede estar ejecutandouna instruccin, el otro procesador queda liberado para procesarotras instrucciones simultneamente.
RedLa principal funcin de un sistema operativo de red es ofrecer un
mecanismo para transferir archivos de una mquina a otra. En esteentorno, cada instalacin mantiene su propio sistema de archivoslocal y si un usuario de la instalacinAquiere acceder a un archivoen la instalacin B, hay que copiar explcitamente el archivo de unainstalacin a otra.
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Distribuidos
En un sistema operativo distribuido los usuarios pueden accedera recursos remotos de la misma manera en que lo hacen para losrecursos locales. La migracin de datos y procesos de una
instalacin a otra queda bajo el control del sistema operativodistribuido.
Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existentenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus,
Spring, Amoeba, Taos, etc.
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Desarrollo de programasEditores y depuradores
(debuggers)
Ejecucin de programas
Acceso a dispositivos deentrada/salida
Acceso al sistema yControl del acceso a los
ficheros
Servicios proporcionados porel Sistema Operativo
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Contabilidad
Realizar estadsticas
Monitorizar el rendimiento
Usado para anticipar futuras
mejoras
Usado para cobrarle a losusuarios
Deteccin y respuesta a errores
Errores hardware internos y externos
error de memoria
fallo en un dispositivo
Errores software
desbordamiento aritmtico
(overflow) acceso prohibido a posiciones de
memoria
El S.O. no puede conceder la peticin de unaaplicacin
Servicios proporcionados por elSistema Operativo
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Evolucin de un SistemaOperativo
Actualizacionesde hardware y
nuevos tipos deHW
Nuevosservicios
Mejoras
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Evolucin de los Sistemas
OperativosProcesamiento en Serie
A final de los 40,mitad de los 50Sin sistema operativo
Las mquinas ejecutan desde unaconsola con luces e interruptores,dispositivo de entrada e impresora
Libro de reserva (Schedule tome)
El setup inclua la carga del compilador,el programa fuente, salvar el programacompilado, cargarlo y linkarlo
Sistemas con procesamiento por lotes
Mitad de los aos 50, principios de los 60
Monitores
Software que controla los programasque se ejecutan
Los lotes se ejecutan juntos
El programa devuelve el control al
monitor cuando termina El monitor residente permanece en
memoria principal y est listo paraejecutarse
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1940. Primeras Computadoras
1950. Sistemas en Batch
1960. Multiprogramacin y Timesharing.1970. Minicomputadoras y Microprocesadores.
Finales de 70s y 80s. Computadoras personales,
Redes, Sistemas Distribuidos y Sistemas Paralelos,Sistemas de Tiempo Real.
1990. WWW, Sistemas de Computo Mvil, PCs.
Cronologa de los Sistemas Operativos
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Estructura Grandes maquinas ejecutndose desde una consola.
Computadora dedicada a un usuario/programador a la vez.
Programador / usuario como operador.
Tarjetas perforadas o cintas programadas.
Programacin y depuracin mediante switches y focos de luz.
Primer Software
Ensambladores, cargadores, linkers , libreras de subrutinas comunes.
Compiladores.
Drivers de dispositivos.
Uso ineficiente de recursos
Baja utilizacin del CPU.
Mucho tiempo en inicializacin del sistema (Setup time).
Programacin y depuracin es lenta y tediosa.
Primeros sistemas principios de 1940
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Cuenta con un operador distinto al usuario.
Incluye un lector de tarjetas. El usuario/programador somete un
conjunto de tarjetas perforadas que contienen un job a ejecutarse.
Reduce el tiempo de inicializacin ejecutando en batch jobs
similares.
Jobs de varios usuarios son ejecutados en secuencia por un
monitor residente. Primer sistema operativo rudimentario.
Monitor residente : control inicial en el monitor.
transfiere el control a el primer job.
cuando el job termina se transfiere el control al monitor.
1950 Sistemas Batch
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ACTIVIDAD: Control de lectura N 1En base a la lectura:
Tema 1 Introduccin a los Sistemas operativos.pdf
defina los siguientes conceptos relacionados con la teora de los sistemas
operativos:
Sistema. Interfaz.
Aplicaciones. Servicios. Programa. Usuario. Driver o Controlador.
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TRABAJO DE INVESTIGACINTemas:1. Primera Generacin del Hardware2. Segunda Generacin del Hardware3. Tercera Generacin del Hardware4. Cuarta Generacin del Hardware
5. Primera Generacin del Software6. Segunda Generacin del Software7. Tercera Generacin del Software8. Cuarta Generacin del Software9. Sistema Operativo DOS
10. Sistema Operativo OS/211. Sistema Operativo Linux12. Sistemas Operativos para dispositivos mviles13. Sistema operativo para mac
Fecha de presentacin y Exposicin: 27 de agosto de 2013 28