Sistemas Operativos
Por: 31-03-2009 por acabrera | Categorías asociadas: Capítulos 1-2

CAPITULO 1 ¿QUE ES UN SISTEMA OPERATIVO?

Es una parte fundamental de casi todo sistema de cómputo y actúa como intermediario entre un usuario y el hardware.  Un sistema de cómputo se puede dividir en cuatro componentes: hardware, sistema operativo, programas de aplicación y usuarios.

El sistema operativo otorga los recursos para administrar y hacer un uso apropiado del hardware, software y datos en la operación del sistema de cómputo, proporciona un ambiente dentro del cual otros programas puedan realizar un trabajo útil.  Así mismo es un programa de control, controla la ejecución de programas del usuario para evitar tanto errores como el uso incorrecto del equipo.

Una definición más común es que el sistema operativo es el programa que esta ejecutándose en todo momento en la computadora (núcleo kernel).

SISTEMAS POR LOTES

En las primeras computadoras, el sistema operativo era bastante simple, su tarea principal consistía en transferir el control de un trabajo al siguiente.  El sistema operativo siempre estaba residente en la memoria.  Para acelerar el procesamiento, los operadores agrupaban en lotes los trabajos con necesidades similares y los ejecutaban en la computadora como un grupo, de esta manera los programadores dejaban sus programas con el operador, quien los clasificaba por lotes con requerimientos similares, y a medida que quedaba disponible la computadora, ejecutaba cada lote.  La salida de cada trabajo se devolvía al respectivo programador.

La multiprogramación es el primer caso en donde el sistema operativo debe tomar decisiones por el usuario.  Los sistemas operativos de multiprogramación son sofisticados, los trabajos que entran al sistema se mantienen en la reserva de trabajos, este grupo está formado por todos los procesos que residen en el disco y que están esperando asignación de memoria, si no hay suficiente espacio para varios trabajos entonces el sistema debe hacer una elección.

SISTEMAS DE TIEMPO COMPARTIDO

El tiempo compartido o multitarea es una extensión lógica de la multiprogramación.  La CPU ejecuta múltiples trabajos conmutando entre ellos, pero los cambios ocurren de manera tan frecuente que los usuarios pueden interactuar con cada programa mientras esta en ejecución.

Un sistema de cómputo interactivo proporciona una comunicación directa entre usuario y sistema, el usuario da instrucciones al sistema operativo y espera resultados inmediatos.

Un sistema operativo de tiempo compartido es incluso más complejos que los de multiprogramación, hace uso de la planificación de la planificación de la CPU y la multiprogramación para proporcionar a cada usuario una porción de una computadora de tiempo compartido.  Un programa que se carga en la memoria y se está ejecutando se le conoce como proceso.

SISTEMAS PARA COMPUTADORAS PERSONALES

Las computadoras personales aparecieron en la década de 1970 y los sistemas operativos no eran ni multiusuario ni multitarea, pero han evolucionado, hoy en día optan por maximizar el grado de respuesta para el usuario.  Estos sistemas incluyen PC ejecutando Windows y  Macintosh, MS-DOS de Microsoft ha sido reemplazado por versiones de Windows e IBM ha mejorado MS-DOS por OS/2 de multitarea, Linux es parecido a Unix y a adquirido gran aceptación.

Los sistemas operativos para mainframes (computadores grandes) y microcomputadores muestran que características pertenecientes antes solo a mainframes ahora han sido adoptadas por las microcomputadoras.

SISTEMAS PARALELOS

Los sistemas paralelos tienen más de una CPU en estrecha comunicación, las CPU comparten el bus de las computadoras, y a veces también la memoria y los dispositivos periféricos, tales sistemas proporcionan un mayor rendimiento y una mejor confiabilidad.

SISTEMAS DE TIEMPO REAL

Se emplea como un dispositivo de control en una aplicación dedicada.  Un sistema operativo estricto de tiempo real tiene restricciones de tiempo fijas y bien definidas.  El procesamiento debe realizarse dentro de estas restricciones, o el sistema fallara

SISTEMAS DISTRIBUIDOS

Los diferentes sistemas operativos se comunican de manera estrecha para dar la ilusión de que hay un solo sistema operativo controlando a la red.  La influencia del internet y la red ha impulsado el desarrollo de sistemas operativos modernos que incluyen navegadores para red y software para redes y comunicación.

CAPITULO 2 ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS DE CÓMPUTO

OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CÓMPUTO

Un sistema de cómputo está compuesto de una CPU y varios manejadores de dispositivo, que da acceso a la memoria compartida.  La CPU y los manejadores de dispositivo pueden operar de manera concurrente compitiendo por ciclos de la memoria, para asegurar acceso ordenado a la memoria compartida existe un controlador de memoria cuya función es sincronizar el acceso al mismo.  Para que la computadora empiece a funcionar necesita un programa inicial o de arranque.

La transferencia de datos entre la CPU y un dispositivo E/S debe ser manejada ya sea por un acceso mediante escrutinio o activado por interrupciones a puerto de E/S o por una transferencia de datos DMA (acceso directo a memoria)

Para que una computadora realice su trabajo de ejecutar programas, estos deben estar en la memoria principal.  La memoria principal es una arreglo de bytes que van en tamaño de cientos de miles hasta cientos de millones, es un dispositivo de almacenamiento volátil.

La mayoría de los sistemas de cómputo proporcionan almacenamiento secundario como una extensión de la memoria principal, al requerimiento del almacenamiento secundario es que sea capaz de retener grandes cantidades de datos de manera permanente.  El disco magnético  proporciona almacenamiento  para datos y programas.  Las cintas magnéticas se usan mas para respaldos.

Los sistemas de almacenamiento en un sistema de computo puede organizarse en una jerarquía de acuerdo a su velocidad y a su costo, los niveles más altos son costosos pero mas rápidos, en el punto más alto se encuentran los registros luego la cache, memoria principal, disco principal y al último se encuentran las cintas magnéticas.

El sistema operativo debe asegurar la operación correcta del sistema de cómputo, para evitar que los programas de usuario interrumpan con el sistema, el hardware tiene dos modos: modo de usuario y monitor.  La memoria en la que está el sistema operativo debe estar protegida de modificación por parte del usuario.

Un temporizador evita ciclos infinitos, estos servicios son bloques de construcción básicos empleados por los sistemas operativos para lograr una operación correcta. 

 


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