PDF de programación - Tema 2 - Teoría Sistemas Operativos

IMPLANTACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS

Teoría de sistemas operativos
1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................................1
2. CONCEPTO.....................................................................................................................................................................2
3. OBJETIVOS.....................................................................................................................................................................2
4. FUNCIONES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.......................................................................................................4
4.1. Los primeros ordenadores.........................................................................................................5
4.2. SECUENCIA ATOMÁTICA DE TRABAJOS....................................................................7
5.TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS............................................................................................................................8
5.1. POR SU ESTRUCTURA (VISIÓN INTERNA)......................................................................9
5.1.1. Estructura monolítica........................................................................................................9
5.1.2. Estructura jerárquica.........................................................................................................9
5.1.3. Máquina Virtual..............................................................................................................10
5.1.4. Cliente-servidor ( Microkernel)......................................................................................11
5.2. POR SERVICIOS OFRECIDOS............................................................................................12
5.3. POR LA FORMA DE OFRECER SUS SERVICIOS. (VISIÓN EXTERNA).......................14
5.3.1. SISTEMAS OPERATIVOS DE ESCRITORIO........................................................14
5.3.2. SISTEMAS OPERATIVOS EN RED........................................................................14
5.3.3. SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS..........................................................15
5.4. POR SU DISPONIBILIDAD.................................................................................................17
5.4.1. SISTEMAS OPERATIVOS PROPIETARIOS..........................................................17
5.4.2. SISTEMAS OPERATIVOS LIBRES........................................................................18
5.5. SISTEMAS OPERATIVOS POR SU TIPO DE LICENCIA.................................................18

1. INTRODUCCIÓN

El ordenador es un sistema programable formado por un conjunto de elementos hardware
que necesitan instrucciones que le indiquen cómo utilizar los recursos. El conjunto de
instrucciones o programas es lo que conocemos como soporte lógico o software. Un
ordenador, sin software que lo programe, es básicamente un bloque de metal inútil, pero
con el software puede almacenar, procesar y obtener información, editar textos, controlar
el entorno, etc.

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2. CONCEPTO

Sin duda alguna, la utilización de los recursos mediante programas es muy complicada,
puesto que cada dispositivo es diferente y con gran cantidad de características a
controlar. Por ello, una de las primeras acciones a llevar a cabo es el diseño y codificación
del software que nos facilite el manejo de estos recursos, evitando, en lo posible, que
debamos poseer profundos conocimientos del hardware, cediéndole esta tarea a un
reducido número de profesionales que serán los que construyan dicho software. Una vez
realizado este esfuerzo de diseño, cabe pensar por que no se completa un poco más con
el fin de dotar a los usuarios de unas cuantas funciones adicionales, que no sólo faciliten
el uso de estos recursos, sino que además los potencien lo máximo posible. Pues bien,
este software así diseñado, cuya finalidad es gestionar adecuadamente los recursos para
que realicen el trabajo que se les ha encomendado, y que, además, potencien las
funciones de los mismos, es lo que denominaremos sistema operativo, pudiéndolo definir
como:

3. OBJETIVOS.
Desde el punto de vista del usuario, el sistema operativo consiste en una serie de
programas y funciones que ocultan los detalles del hardware,
ofreciéndole una vía sencilla y flexible de acceso al mismo, teniendo
dos objetivos fundamentales:
Seguridad: El sistema operativo debe actuar contra cualquier
manipulación extraña, ya sea accidental o premeditada que pudiera
dañar la información, perjudicar a otros usuarios o provocar un
funcionamiento indeseado del sistema. Por ejemplo, hay ciertas
instrucciones que pueden parar la máquina y otras que realizan
operaciones directamente sobre el hardware, que debemos evitar
que se utilicen por los programas. Para ello, algunos sistemas
proporcionan dos estados, llamados estado protegido (Sistema o
Kernel), en el cual se ejecuta el sistema operativo, y estado no

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protegido (Usuario o User), que es el destinado a la ejecución de los programas de
usuario y de aplicación. De esta manera se impide que los programas de los usuarios
puedan tener contacto directo con el hardware, o puedan forzar un incorrecto
funcionamiento del sistema.

Abstracción: La tendencia actual del software y de los lenguajes de programación es
ocultar lo más posible los detalles de más bajo nivel, intentando dar a los niveles
superiores una visión más sencilla,
global y abstracta, ofreciéndoles
operaciones para manipular dichas
estructuras ocultas, desconociendo
por completo la gestión interna de las
mismas. Sobre estas estructuras se
construyen otras que abstraen a las
anteriores, y así sucesivamente.
Gracias a la abstracción, los
sistemas operativos enmascaran los
recursos físicos, permitiendo su
manejo con funciones más generales
que ocultan las básicas, constituyendo verdaderos recursos ficticios o virtuales, que
mejoran y son más potentes que los físicos.
Desde el punto de vista de un programa o usuario, la máquina física se convierte, gracias
al sistema operativo, en una máquina virtual, también conocida como máquina
extendida, que presenta la ventaja respecto a la física de ofrecer más funciones de las
que normalmente soportaría esta última. Desde el punto de vista del usuario, el sistema
operativo proporciona servicios que no están presentes en la máquina subyacente. Estos
servicios incluyen las facilidades de carga y ejecución de programas, interacción entre el
usuario y los programas, permitiendo que se ejecuten varios al mismo tiempo, gestión de
la contabilidad para facturar los servicios y almacenamiento de datos y programas.
Como resumen, podemos decir que el sistema operativo persigue alcanzar la mayor
eficiencia posible del hardware y facilitar el uso del mismo a los usuarios y a las
aplicaciones.

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4. FUNCIONES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.

Las funciones de los sistemas operativos son diversas y han ido evolucionando de
acuerdo con los progresos que la técnica y la informática han experimentado. Como
principales funciones, podríamos enumerar las siguientes:

Gestión de procesos. Hay que diferenciar entre los conceptos programa y proceso. Un
programa es un ente pasivo, que cuando se carga en memoria y comienza a ejecutarse,
origina uno o varios procesos.

Gestión de la memoria. La gestión de memoria, suele ir asociada a la gestión de
procesos. Para ejecutar un proceso es necesario asignarle unas direcciones de memoria
exclusivas para él y cargarlo en ellas, cuando el proceso finalice su ejecución es
necesario liberar las direcciones de memoria que estaba usando.

Gestión de ficheros. Un fichero es una abstracción para definir una colección de
información no volátil. Su objetivo es proporcionar un modelo de trabajo sencillo con la
información almacenada en los dispositivos de almacenamiento. Estos ficheros deben
tener espacio asignado en los dispositivos, deben estar protegidos entre ellos, deben
organizarse según unos determinados esquemas… todo esto es la gestión de ficheros.
HARDWARE
Gestión de los dispositivos de E/S. La gestión de la entrada salida (E/S) tiene como
objetivo proporcionar una interfaz de alto nivel de los dispositivos de E/S sencilla de
utilizar.

Gestión de la red. El sistema operativo es el encargado de gestionar los distintos niveles
de red, los drivers (controladores) de los dispositivos involucrados en la red, los protocolos
de comunicación, las aplicaciones de red, etc.

Protección y seguridad. Mecanismos para permitir o denegar el acceso a los usuarios y
a sus procesos a determinados recursos (ficheros, dispositivos de E/S, red, etc.).

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Para comprender mejor porqué existen dichas funciones y cuáles son sus objetivos, las
iremos estudiando mientras hacemos un breve recorrido a través de la historia de los
ordenadores y la informática, ya que nos ayudara a comprender mejor el concepto de
sistema operativo.

Los objetivos fundamentales d