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Conceptos de Sistemas Operativos
Sistema Operativo
• Un programa que controla la ejecuciónde los programas de aplicación.
• Una interfaz entre las aplicaciones y el hardware
Objetivos de un S.O.• Proporcionar facilidad
– Debe de hacer a la computadora más fácil de utilizar
• Eficiencia– Permite que los recursos de un sistema
computacional sean utilizados de una maneraeficiente
• Capacidad de evolucionar– Permite el desarrollo, pruebas e introducción de
nuevas funciones sin interferir con el servicio
Capas de un Sistema de Cómputo
Servicios que provee el Sistema Operativo
• Administración– Estadísticas– Monitoreo del desempeño– Utilizadas para posibles mejoras
Sistema Operativo
• Funciona de la misma manera quecualquier software– Es un programa que es ejecutado
• El S.O. cede el control del procesadorpara ejecutar otras aplicaciones.
Características de Hardware
• Protección de memoria– No permitir que el area de memoria que
contiene al programa monitor sea alterada• Temporizador
– Previene que una tarea se apodere porcompleto del sistema
Uniprogramación
• El procresador debe esperar que la instrucción de E/S termine para podercontinuar
Multiprogramación
• Cuando una tarea requiere esperar E/S, el procesador puede cambiar hacia otratarea
Multiprogramación
Multiprogramación vs. Tiempo Compartido
Comandos alimentadosa la terminal
Comandos en Lengiaje de Control de Tareas provistospor la misma tarea
Fuente de comandos hacia el Sistema Operativo
Minimizar el tiempo de respuesta
Maximizar el uso del procesadorObjetivo principal
Tiempo CompartidoMultiprogramación
Características de Sistemas Operativos Modernos
• Arquitectura MicroKernel
– Asigna solo algunas funcione esenciales al kernel
• Espacio de direccionamiento • Comunicación entre procesos (IPC) • Calendarización básica
Características de Sistemas Operativos Modernos
• Multithreading – Proceso es dividido en threads que
pueden ejecutarse simultáneamente • Thread
– Unidad de trabajo – Ejecuta secuencialmente y es interrumpible
• Un proceso es una colección de uno o más threads
Características de SistemasOperativos Modernos
• Multiprocesamiento simétrico
– Existen múltiples procesadores– Estos procesadores comparten la misma
memoria principal y dispositivos de E/S– Todos los procesadores pueden desempeñar
las mismas funciones
Características de SistemasOperativos Modernos
• Sistemas Operativos Distribuidos
– Proveen la ilusión de una sola memoriaprincipal y un solo espacio de almacenamiento secundario.
– Utilizados para el sistema de archivosdistribuidos (DFS)
Características de SistemasOperativos Modernos
• Diseño orientado a objetos
– Utilizados para agregar extensionesmodulares a un núcleo pequeño
– Permite a los programadores el personalizarun sistema operativo sin afectar la integridad del sistema
Windows 2000
• Explota el poder de los procesadores de 32 bits
• Provee de un ambiente multitareas en modo monousuario
• Computación Cliente/Servidor
Arquitectura Windows 2000
• Estructura modular por flexibilidad• Se ejecuta en una gran variedad de
plataformas de hardware• Soporta aplicaciones para una gran
variedad de sistemas operativos
Organización del S.O.
• Arquitectura microkernel modificada– No es un Microkernel puro– Muchas funciones fuera del núcleo corren
en modo kernel• Cada módulo puede ser removido,
actualizado o reemplazado sin la necesidad de reescribir el sistema.
Estructura por capas• Capa de Extracción de Hardware (HAL)
– Aisla al S.O. de diferencias de hardware específicas a la plataforma.
• Microkernel– Los componentes más utilizados y los más
fundamentales del sistema operativo.• Controladores de Dispositivos
– Traducen las llamadas a funciones de E/S en peticiones específicas a los dispositivosde E/S
Ejecutor W2K• Administrador de E/S• Administrador de Objetos• Monitor de Seguridad• Administrador de procesos/threads• Centro de Llamada a Procedimiento Local• Administrador de Memoria Virtual• Administrador de Caché• Modulos de Graficos
Procesos de usuario
• Procesos especiales de soporte al sistema– Ej: proceso de login y administrador de
sesiones• Procesos de servidor• Subsistemas de ambiente• Aplicaciones de usuario
Modelo Cliente/Servidor• Simplifica el ejecutor
– Posible el contruir una variedad de API’s
• Mejora la confiabilidad– Cada servicio corre por un proceso por separado
con su propia particion de memoria– El cliente no puede accesar directament el
hardware
• Provee un medio uniforme para comunicacionde las aplicaciones via LPC
• Provee de la base de computación distribuida
Threads y SMP• Diferentes rutinas pueden ejecutarse
simultáneamente el diferentes procesadores• Threads multiples de ejecución de un solo
proceso pueden ejecutarse en diferentesprocesadores simultáneamente
• Procesos del servidor pueden utilizar multiples threads
• Se comparten datos y recursos entre procesos.
UNIX
• El hardware esta cubierto por el S.O.• El sistema operativo es llamado kernel• Viene con un gran número de servicios
de usuario e interfaces– shell– compilador C
UNIX