SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

INTRODUCCIÓN

• Nacimiento:• Los sistemas operativos nacen en los años 50

mediante el trabajo en lotes repetitivo.• Primeros sistemas existentes

• Fortran Monitor System ( FMS ) e IBSYS .

• Tercera generación de computadoras:• Las computadoras eran creadas para dos propósitos:

científicos o comerciales• Nace el S.O. IBM 360 capaz de administrar una

computadora para propósito general

INTRODUCCIÓN

• Tercera generación:• Nace el concepto de multiprogramación

• Mantener a la CPU más tiempo ocupada

• Programas almacenados en memoria principal

• Todos los recursos para un único proceso

• Cuarta generación:• Nace la integración a gran escala

• Años 80’s

• MS-DOS y Unix

• Interfaces amigables al usuario (modo comando)

INTRODUCCIÓN

• Cuarta generación:• Clones de computadoras• Pequeñas empresas enlazadas en redes• Necesidades:

• Sistemas operativos de red• Sistemas operativos distribuidos

• Actualidad• Objetos en los sistemas operativos• Conexión multiplataforma

TIPOS DE S.O.

• Aspectos clave:• Requisitos de usuario:

• Fácil de aprender• Seguro y rápido• Adecuado al uso que se desea

• Requisitos de software:• Mantenimiento• Formas de operación• Flexibilidad y control de errores

Joaquín Artavia Chaves - Laura Aguero Castro

TIPOS DE S.O.

• Sistemas monolíticos:• Constituidos fundamentalmente por un solo

programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que cada una puede llamar a cualquier otra

• Características• Construcción del programa final a base de

módulos compilados separadamente que se unen a través del ligador.

• Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que puede provocar mucho acoplamiento.

• Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora,

• Generalmente están hechos a medida, por lo que son eficientes y rápidos en su ejecución y gestión, pero carecen de flexibilidad para soportar diferentes ambientes de trabajo o tipos de aplicaciones.

TIPOS DE S.O.

• Estructura jerárquica

• Se dividió el sistema operativo en pequeñas partes, de tal forma que cada una de ellas estuviera perfectamente definida y con un claro interface con el resto de elementos.

• Se constituyó una estructura jerárquica o de niveles en los sistemas operativos

• THE (Technische Hogeschool, Eindhoven)

• Multics (Antecesor del Unix)

TIPOS DE S.O.

• Máquina virtual• Presentan una interface a cada proceso,

mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente.

• Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de sistemas: la multiprogramación y la máquina extendida

• Estas máquinas virtuales no son máquinas extendidas, sino una réplica de la máquina real, de manera que en cada una de ellas se pueda ejecutar un sistema operativo diferente

TIPOS DE S.O.

• Cliente-Servidor• El núcleo tiene como misión establecer la

comunicación entre los clientes y los servidores. Los procesos pueden ser tanto servidores como clientes.

• Este paradigma ofrece gran flexibilidad en cuanto a los servicios posibles en el sistema final, ya que el núcleo provee solamente funciones muy básicas de memoria, entrada/salida, archivos y procesos, dejando a los servidores proveer la mayoría que el usuario final o programador puede usar.

CLASIFICACIÓN POR SERVICIOS

• Monousuario:• Soportan a un usuario a la vez

• Multiusuarios• Dan servicio a más de un usuario a la vez ya sea con

terminales remotas o sesiones remotas

• Monotarea• Permiten un tarea a la vez por usuario

• Multitarea• Varias labores al mismo tiempo a cada usuario

CLASIFICACIÓN POR SERVICIOS

• Monoproceso• Sistemas operativos capaces de manejar un único

procesador • DOS y MacOS

• Multiproceso• Capaz de manejar múltiples procesadores y

distribuir la carga de trabajo• Manejo asimétrico: Primero se carga un procesador

al 100% para comenzar a utilizar los otros• Manejo simétrico: Las tareas se distribuyen entre los

procesadores en forma equitativa

CLASIFICACIÓN POR SU FORMA

• Sistemas operativos de Red• Aquellos que tiene la capacidad de interactuar con

sistemas operativos en otras computadoras por medio de un medio de transmisión con el objeto de intercambiar información, transferir archivos, ejecutar comandos remotos y un sin fin de otras actividades

• El usuario debe saber la sintaxis de un conjunto de comandos o llamadas al sistema para ejecutar estas operaciones, además de la ubicación de los recursos que desee acceder.

CLASIFICACIÓN POR SU FORMA

• Sistemas operativos Distribuidos

• Los sistemas operativos distribuidos abarcan los servicios de los de red, logrando integrar recursos ( impresoras, unidades de respaldo, memoria, procesos, unidades centrales de proceso ) en una sola máquina virtual que el usuario accede en forma transparente

MANEJO DE ARCHIVOS

• Administración física• Las superficies de almacenamiento son

divididas en círculos concéntricos llamados "pistas"

• Cada pista se divide en "sectores". • A la unión lógica de varias pistas a través de

varias superficies "paralelas" de almacenamiento se les llama "cilindros“

• Los cilindros son inspeccionados por las "cabezas".

• Las superficies de almacenamiento reciben el nombre de "platos"

• Los datos se escriben a través de los sectores en las pistas y cilindros modificando las superficies por medio de las cabezas.

MANEJO DE ARCHIVOS

• Administración física• El tiempo que una cabeza se tarda en ir de una pista

a otra se le llama "tiempo de búsqueda"

• El tiempo que tarda una cabeza en ir del sector actual al sector deseado se le llama tiempo de latencia

• El impacto que tiene las lecturas y escrituras sobre el sistema está determinado por la tecnología usada en los platos y cabezas y por la forma de resolver las peticiones de lectura y escritura, es decir, los algoritmos de planificación.

MANEJO DE ARCHIVOS

• Algoritmos de planificación

• Primero en llegar, primero en ser servido (FIFO)

• 6,10,8,21 y 4 → 4,6,8,10 y 21.

• Por exploración ( algoritmo del elevador)

• 6,10,8,21 y 4 → 6,10,21,8 y 4.

• Por exploración circular

• 6,10,8,21 y 4 → 6,10,21,4 y 8.

MANEJO DE ARCHIVOS

• Métodos de acceso

• Secuencial: Cada registro o dato de un archivo se lee y se accede en el orden en que fue guardado.

• Directo: El archivo se accede directamente y se carga.

• Indexado: Se puede cargar el registro desde el archivo hasta la memoria en cualquier orden.

MANEJO DE ARCHIVOS

• Operaciones soportadas

• Crear (create)

• Borrar (delete)

• Abrir (open)

• Leer (read)

• Concatenar (append)

• Localizar (seek)

• Otros• Leer Atributos

• Poner Atributos

• Renombrar

MANEJO DE MEMORIA

• Sistemas monousuario sin intercambio

• El sistema operativo se ubica en las localidades superiores o inferiores de la memoria, seguido por algunos manejadores de dispositivos (drivers)

• Se deja la ubicación de la pila (stack) al último, con el objetivo de que ésta pueda crecer hasta el máximo posible

MANEJO DE MEMORIA

• Multiprogramación en memoria real• Poner en la memoria física más de un proceso al

mismo tiempo, de manera que si el que se está ejecutando en este momento entraba en un periodo de entrada/salida,

• Se podía tomar otro proceso para que usara la unidad central de procesamiento.

• La memoria física se dividía en secciones de tamaño suficiente para contener a varios programas.

Joaquín Artavia Chaves - Laura Aguero Castro

MANEJO DE MEMORIA

• Algoritmos de asignación

• Primer ajuste: Pone el dato que viene del disco en el primer espacio en memoria igual o mayor en tamaño.

• Mejor ajuste: Coloca el dato en memoria si el espacio es igual.

• Peor ajuste: Coloca el dato en el lugar de memoria donde haya más espacio disponible.

MANEJO DE MEMORIA

• Overlays• Esta técnica consiste en que el programador divide

lógicamente un programa muy grande en secciones que puedan almacenarse el las particiones de RAM.

• Al final de cada sección del programa ( o en otros lugares necesarios ) el programador insertaba una o varias llamadas al sistema con el fin de descargar la sección presente de RAM y cargar otra, que en ese momento residía en disco duro u otro medio de almacenamiento secundario

MANEJO DE MEMORIA

• Memoria Virtual• El sistema operativo, en su módulo de manejo de

memoria, se encarga de intercambiar programas enteros, segmentos o páginas entre la memoria real y el medio de almacenamiento secundario.

• Si lo que se intercambia son procesos enteros, se habla entonces de multiprogramación en memoria real, pero si lo que se intercambian son segmentos o páginas, se puede hablar de multiprogramación con memoria virtual.

MANEJO DE MEMORIA

• Paginación pura

• La primera en entrar, primera en salir

• La no usada recientemente

• La usada menos recientemente

• La no usada frecuentemente

• La menos frecuentemente usada

• Forma aleatoria

MANEJO DE PROCESOS

• Asignación de la ejecución

• Por prioridad

• El trabajo más corto primero

• Primero en llegar primero en ejecutarse

• Round Robin

• Tiempo restante más corto

• Tasa de respuesta más alta

Joaquín Artavia Chaves - Laura Aguero Castro

MANEJO DE ENTRADA Y SALIDA

• Principios

• Manejo de interrupciones

• Manejo de dispositivos

• Software independiente del dispositivo

• Software para usuarios

• Relojes

Joaquín Artavia Chaves - Laura Aguero Castro

VERSIONES

• Microsoft

• MS-DOS (Disk Operating System)

• PC DOS 1.0 - Primera versión de DOS.

• MS-DOS 1.25 - Primera versión con el nombre MS-DOS.

• MS-DOS 8.0 - Última versión de MS-DOS.

• PC DOS 2000 - Última versión de DOS.

VERSIONES

• Microsoft• Windows 1.0

• 28 de junio de 1985• Primera versión con entorno gráfico

• Windows 1.01 (primera versión), no era de mucha utilidad. No había iconos para los ejecutables o grupos de programa, no tenía soporte real para multitarea, etc.

• Windows 1.02 estuvo disponible el 20 de noviembre de 1985 en forma de actualización

• Windows 1.03 Lanzado el 29 de agosto de 1986. Era muy similar al 1.02

VERSIONES

• Microsoft• Windows NT (New Technology)

• Junio de 1993

• Windows NT 3.1

• Windows NT 3.5

• Windows NT 3.51

• Windows NT 4.0

• Poderoso sistema multiusuario que incorpora NTFS (NT File System de 32 bits)

Joaquín Artavia Chaves - Laura Aguero Castro

VERSIONES

• Microsoft• Windows 95

• 24 de agosto de 1995

• Introducción de la barra de tareas

• Botón de inicio

• Versiones:

• Windows 95 SP1

• OSR 1

• OSR 2

• OSR 2.1

• OSR 2.5

VERSIONES

• Microsoft

• Windows 98 (Memphis)

• 25 de junio de 1998

• Producto monolítico híbrido de 16 y 32 bits

• El SP2 aparece 5 de mayo de 1999

• Microsoft pierde el juicio para monopolizar el IE5

• Soporte USB

VERSIONES

• Microsoft• Windows 2000 o Win2k

• NT 5.0• Introduce NTFS 5 con capacidad de comprimir y

cifrar archivos• Versiones:

• Windows 2000 Professional• Windows 2000 Server• Windows 2000 Advanced Server • Windows 2000 Datacenter Server

VERSIONES

• Microsoft

• Windows ME (Milenium Edition)

• 14 de setiembre de 2000

• IE 5.5

• Movie Maker

• Windows media player 7.0

• Fue llamado “Mistake Edition”

• Fue reemplazado por XP

VERSIONES

• Microsoft• Windows XP (eXPerience)

• 25 de octubre de 2001

• Versiones• Windows XP Home

• Windows XP Professional

• Windows XP Media Center Edition para PCs especiales.

• Windows XP Tablet PC Edition para ordenadores portátiles

• Windows XP Corporate Edition para empresas

• Windows XP Starter Edition destinado a países con habitantes con pocos recursos

VERSIONES

• Microsoft• Windows Vista

• 30 de enero de 2007• Versiones

• Windows Vista Starter (edición económica)• Windows Vista Home Basic • Windows Vista Home Premium (incluye "Aero“,

proporciona los efectos "Glass" (transparencias) y Flip 3D)

• Windows Vista Business (orientadas a los negocios) • Windows Vista Enterprise (para los suscriptores de

Software Assurance)• Windows Vista Ultimate (edición más completa)

VERSIONES

• Microsoft

• Windows Mobile

• Diseñado para versiones móbiles

• Versiones

• Windows Mobile 2003

• Windows Mobile 2003 Second Edition

• Windows Mobile 5.0

• Windows Mobile 6

VERSIONES

• Microsoft• Windows Server 2008

• 27 de febrero de 2008• Herramientas

• Visual Studio 2008• SQL Server 2008

• Versiones• Estándar de 2 a 8 procesadores• Enterprise de 8 a 32 procesadores• Data Center superior a 32 procesadores

VERSIONES

• Windows 7

• Nace 22 de octubre del 2009

• Interfaz

• Aero Peek: Previsualización de apliaciones

• Aero Shake: Se maximiza la pantalla al sacudir la barra de título de una ventana

• Aero Snap: Si se arrastra una ventana a la orilla de la pantalla se ubica en la mitad de la pantalla.

• Existe una versión multitáctil

• Versiones

• Starter, home basic, home Premium, profesional, ultimate, enterprise

VERSIONES

• IBM

• OS/2

• Sistema en modo texto desarrollado por Microsoft e IBM

• Versiones:

• OS/2.1 (Multitarea y memoria virtual)

• OS/2 2.0 (1992 – HPSF-32 bits)

• OS/2 3.0 ( Warp 1995)

• OS/2 4.0 (Merlin 1995)

VERSIONES

• OTROS• Linux

• 1991• Fusión del kernel Linux con las utilerías del proyecto

GNU (Linus Torvalds)

• Usos• PCs x86 y x86-64, Macintosh y PowerPC), computadores

de bolsillo, teléfonos celulares, portátiles, dispositivos empotrados, videoconsolas (Xbox, PlayStation 3, PlayStation Portable, Dreamcast, GP2X...) y otros, sin embargo su mayor desarrollo se ha llevado a cabo en el los servidores y supercomputadores.

VERSIONES

• OTROS• UNIX

• Tiempo compartido

• Multiusuario

• Shell o intérprete de comandos

• Núcleo controla procesos, memoria y e/s

• Variantes:

• Unix system V

• Unix BSD (Berkeley Software Develpment)

VERSIONES

• OTROS

• Macintosh

• Versiones:

• Mac OS 7.6 Primer sistema operativo de Apple

• Mac OS 8 Incorpora al Finder capaz de hacer más cosas al mismo tiempo

• Otras versiones:

• Mac OS X 10.0 “Cheetah”

• 24/03/2001

VERSIONES

• OTROS

• Macintosh

• Otras versiones:

• Mac OS X 10.1 “Puma”

• Un año después del anterior

• Mac OS X 10.2 “Jaguar”

• 25/08/2002

• Mac OS X 10.3 “Panther”

• 24/10/2003

VERSIONES

• OTROS

• Macintosh

• Otras versiones:

• Mac OS X 10.4 “Tiger”

• 29/05/2005

• Mac OS X 10.5 “Leopard”

• 26/10/2007

VERSIONES

• Mac OS X • 10.6: Snow Leopard

• 9 de junio del 2008

• 10.7: Lion

• 20 de octubre del 2010

• 10.8: Mountain lion

• 16 de febrero del 2012

• 10.9: Mavericks

• 10 de junio del 2013