Unidad 4. Sistemas Operativos

Profesor: Cristina SatizbalMateria: Sistemas Informticos para Telemtica

Conjunto de PROGRAMAS que por medio de abstracciones PONEN EL HW del ordenador, de MODO SEGURO, a DISPOSICIN DEL USUARIOH. Deitel: Es un PROGRAMA que acta como INTERFAZ entre el usuario de un ordenador y el HW del mismo, ofreciendo el ENTORNO necesario para que el usuario pueda EJECUTAR PROGRAMASTomado de: SANCHEZ, Sebastin y GARCA, Oscar. Sistemas Operativos (Presentacin)

Katzan: Conjunto de PROGRAMAS y datos que ayudan a CREAR OTROS PROGRAMAS y a CONTROLAR SU EJECUCINMadnik y Donovan: Conjunto de PROGRAMAS que GESTIONAN LOS RECURSOS del sistema, OPTIMIZAN SU USO y RESUELVEN CONFLICTOSTomado de: SANCHEZ, Sebastin y GARCA, Oscar. Sistemas Operativos (Presentacin)

SW DE COMPUTADOR:

Programas del Sistema: Controlan operacin de Computador

Programas de Aplicacin: Realizan tareas que el usuario desea

Sistema Operativo es el programa de sistema ms fundamental

Tomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

Controla RECURSOS del computadorBASE sobre la que pueden escribirse programas de aplicacinCAPA DE SW encima del HW que ADMINISTRA todas las partes del sistema y presenta al usuario una INTERFAZ O MQUINA VIRTUAL, ms fcil de entender y programarTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

*RISC (Computadores con conjunto de instrucciones reducido) no tienen nivel de microprogramacinTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

Sistema BancarioReservaciones AreasNavegador WEBPROGRAMAS DE APLICACINCompiladoresEditores Intrpretes de comandos (Shell)PROGRAMAS DE SISTEMASISTEMA OPERATIVOLenguaje de Mquina (Conjunto de instrucciones a interpretar)

HardwareMicroprogramacin (SW primitivo en ROM, intrprete) *Dispositivos Fsicos

Sistema Operativo: Se ejecuta en modo KERNEL o SUPERVISOR (permite todas las instrucciones)Protegido por el HW contra intervencin del usuarioCompiladores y editores: Se ejecutan en modo USUARIO (no se permiten instrucciones de E/S y de ciertos otros tipos)


Tienda de Barrio

Mquina extendida o mquina virtualOCULTA verdad acerca del HW (funciones de bajo nivel) y presenta VISTA SENCILLA al usuarioAdministrador de recursosAsegura REPARTO ORDENADO Y CONTROLADO DE RECURSOS (procesadores, memorias, temporizadores, discos, ratones, interfaces de red, impresoras, etc.) entre diferentes programas que compiten por ellosSIGUE PISTA de quin est usando cul RECURSO, ATIENDE SOLICITUDES de recursos, CONTABILIZA su USO y MEDIA entre solicitudes en CONFLICTO provenientes de diferentes programas y usuariosTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

LLAMADAS AL SISTEMA: Conjunto de operaciones extendidas que el SO ofreceLlamadas para Administracin de Procesos: Para crear y terminar procesos.Llamadas al Sistema de Archivos: Para crear, eliminar, leer y escribir archivos.


PROCESO: Programa en ejecucinEspacio de direcciones: Lista de posiciones de memoria. Contiene: programa ejecutable, datos del programa, pilaConjunto de registros: contador del programa, apuntador de la pila, otros registros HW, informacin adicional para ejecutar programa


TABLA DE PROCESOS: Lista del SO con informacin sobre cada proceso existente actualmente


PROCESO HIJO: Proceso creado por otro proceso => rbol de Procesos


COMUNICACIN ENTRE PROCESOS (IPC): Procesos cooperan para realizar alguna tarea y sincronizan sus actividades


SEAL: Mensajes que obligan a la suspensin temporal de un proceso. Equivale en SW a las interrupciones en HW


IDENTIFICADOR DE USUARIO (UID): Identificador dado por el administrador a cada usuario del sistema. Cada proceso tiene el uid de la persona que lo inici. Proceso hijo tiene uid de proceso padre


SUPERUSUARIO: uid que tiene facultades especiales, controlado por el administrador


ARCHIVO: Conjunto estructurado de datos


DIRECTORIO: Agrupacin de archivos


SISTEMA DE ARCHIVOS: Jerarqua de archivos y directorios => ms niveles que rbol de procesos


DIRECTORIO RAZ: Tope de la jerarqua de directorios


NOMBRE DE RUTA: Lista de directorios por la que se debe pasar, partiendo del directorio raz, para llegar al archivo.


ARCHIVO ESPECIAL: Para hacer que dispositivos de E/S semejen archivos, as pueden leerse y escribirse con las mismas llamadas al sistema que los archivosArchivos especiales por bloques: Para modelar dispositivos que consisten en coleccin de bloques directamente direccionables. Ej : DiscosArchivos especiales por caracteres: Para modelar dispositivos que aceptan o producen flujos de caracteres. Ej: impresoras, modems, etc.


METADATOS: Datos que describen otros datos => ayudan a ubicar datos

Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Metadato

SISTEMAS MONOLTICOS: SO es coleccin de procedimientos, cada uno de los cuales puede invocar a cualquiera de los otros cuando necesita hacerlo.Se compilan los procedimientos individuales y luego se vinculan en un solo archivo objetoTodos los procedimientos son visibles para todos los dems


SISTEMAS MONOLTICOS:Tomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

SISTEMAS MONOLTICOS:Programa principal que invoca procedimiento de servicio solicitadoConjunto de procedimientos de servicio que llevan a cabo las llamadas al sistemaConjunto de procedimientos de utilera que ayudan a los procedimientos de servicioTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

SISTEMAS MONOLTICOS:


SISTEMAS POR CAPAS:Organiza sistema operativo como jerarqua de capasPrimer sistema con este esquema: THE (Holanda Dijkstra, 1968)Capa 0: Se encarga de reparto del procesadorCapa 1: Se encarga de administrar la memoria y paginacinTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

SISTEMAS POR CAPAS:Primer sistema con este esquema: THE (Holanda Dijkstra, 1968)Capa 2: Se encarga de comunicacin entre cada proceso y la consola del operadorCapa 3: Se encarga de controlar los dispositivos de E/SCapa 4: Se encarga de alojar los programas del usuarioCapa 5: Localiza proceso operador del sistema


SISTEMAS POR CAPAS:Generalizacin ms avanzada de concepto de capas: MULTICS (MIT, Bell Labs y General Electric)Estructura en anillos concntricos, siendo interiores los privilegiadosProcedimiento de un anillo exterior para llamar a procedimiento de anillo interior es equivalente a llamada al sistema


MQUINAS VIRTUALES:Se separan funciones de multiprogramacin y de mquina extendidaCorazn del sistema: Monitor de mquina virtualSe ejecuta en HWRealiza multiprogramacinProporciona varias mquinas virtuales a la capa superior


MQUINAS VIRTUALES:Mquinas virtuales son copias exactas del HW, con: modo kernel/usuario, E/S, interrupciones y todo lo dems que mquina real tienePueden ejecutar cualquier SODiferentes mquina virtuales pueden ejecutar diferentes sistemas operativosSoportan perifricos virtualesTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

MODELO CLIENTE-SERVIDOR:Consiste en implementar la mayor parte de las funciones del SO en procesos de usuarioPara solicitar servicio, proceso cliente enva solicitud a proceso servidor Ncleo controla comunicacin entre clientes y servidoresSe fracciona SO en partes, cada una controlando una faceta: servicio a archivos, a procesos, a terminales, a memoria, etc.Servidores se ejecutan como procesos en modo usuarioTomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

MODELO CLIENTE-SERVIDOR:Tomado de: TANENBAUM, Andrew S. y WOODHULL, Albert S. Sistemas Operativos Diseo e Implementacin. Segunda Edicin. Prentice Hall. 1997

1984 =>GNU (Is Not Unix) es iniciado por Richard Stallman => SW libre compatible con Unix1991 => Linus Torvalds empez a disear SO libre similar a UNIX (lenguaje C)=> ncleo monoltico hbrido => recompilar todo el ncleo cada vez que haya un cambio importante =>incorpora mdulos (controladores de dispositivos y extensiones del ncleo) por lo que se puede agregar funcionalidad al sistema sin necesidad de detenerlo1992 => Conjunto de herramientas GNU se combin con ncleo Linux para crear sistema operativoTomado de: YERPES BAENA, Oscar. Estudio Comparativo de Distribuciones GNU/Linux . Trabajo Final de Carrera. 2011

Ncleo Linux soporta gran nmero de arquitecturas.x86: Lanzada en 1978 por Intel para procesador 8086 de 16 bits. Compatibilidad hacia atrs. x86-64 es una extensin para manejar direcciones de 64 bit, desarrollada por AMD (AMD64).Itanium (IA64): Lanzada en 2001 por HP e Intel. Se basa en paralelismo a nivel de instruccin =>compilador decide qu instrucciones deben ejecutarse en paralelo => hasta 6 instrucciones/cicloPowerPC (PPC): Lanzada en 1991 por IBM, Motorola y Apple. Para computadores tipo RISC. Usada principalmente en computares MAC.SPARC: Lanzada en 1980 por Sun Microsystems. Primera arquitectura RISC abierta.Tomado de: YERPES BAENA, Oscar. Estudio Comparativo de Distribuciones GNU/Linux . Trabajo Final de Carrera. 2011

Ext2: Segundo Sistema de Archivos ExtendidoDiseado por Rmy CardSistema muy fiableEn caso de fallo, revisa sistema de archivos entero buscando inconsistencias => necesita ms tiempo que sistemas con journalingSe accede a los archivos ms rpidamenteExt3: Tercer Sistema de Archivos ExtendidoIncorpora journaling => En journal (diario) se almacena informacin necesaria para restablecer datos afectados por una transaccin en caso que esta falle.Se registran en el diario cambios en metadatos y en datosSistema de archivos por defecto en la mayora de distribuciones de Linux

Tomado de: YERPES BAENA, Oscar. Estudio Comparativo de Distribuciones GNU/Linux . Trabajo Final de Carrera. 2011

Ext4: Cuarto Sistema de Archivos ExtendidoIncorpora extents (conjunto de bloques fsicos contiguos) => mejora rendimiento, pues trabaja con archivos de gran tamao y reduce fragmentacinHace uso de Allocate-on-flush (reserva de memoria retardada) para mejorar rendimiento =>retrasa reserva de bloques de memoria hasta que informacin est a punto de ser escrita en el disco


XFS:Sistema de archivos de 64 bits con capacidad de journalingRegistra en diario cambios en los metadatos y no en los datosSe divide sistema de bloques en diversas regiones, llamadas Allocation groups => cada regin es como un sistema de archivos dentro de un sistema de archivos mayorKernel puede acceder a varias regiones a la vez, mejorando rendimientoHace uso de delayed allocation => transacciones pendientes se almacenan en memoria RAM y se reserva espacio de disco necesario. Espera hasta ltimo momento para decidir donde escribir los datos


ReiserFS:Alternativa a ext2Mejor aprovechamiento de espacio de disco, mayor rendimiento en acceso a este y recuperacin del sistema en caso de fallo graveOrganizacin de los datos permite leer toda la informacin necesaria en una sola operacin E/S, ya que datos e i-nodos (metadatos) se almacenan es espacios contiguosJFS: Journaling File SystemIndicado especialmente para servidoresSistema de archivos de 64 bits que soporta archivos y particiones LFS de gran tamaoJournaling slo registra cambios en los metadatos => se aceleran chequeos y recuperaciones del sistemaActividades simultneas de recuperacin se pueden unir en un grupo


GNOME:Provee gestor de ventanas intuitivo y atractivo y plataforma de desarrollo para crear aplicaciones que se integran con escritorioFunciona en la mayora de sistemas tipo UNIX y en muchas distribuciones de GNU/LinuxPresenta alto consumo de memoria


KDE:Similitud con escritorio ofrecido por MicrosoftSe basa en principio de personalizacin (componentes pueden ser configurados por el usuario)


XFCE:Ultra ligero, con uso de recursos mnimosCuenta con sistema modular


CDE:Hasta el 2000, era considerado el escritorio estndar para los sistemas UNIXEst siendo desplazado por KDE y GNOME


LXDE:Entorno ligero y rpidoSus componentes son independientes


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