viernes, 8 de junio de 2012
lunes, 14 de mayo de 2012
NOTICIAS SOBRE SISTEMAS OPERATIVOS:
BANCA MARCH LANZA SU NUEVA APLICACIÓN MÓVIL PARA LOS SISTEMAS
OPERATIVOS ANDROID E IOS
14 DE MAYO DE 2012-05-14
Banca March ha lanzado su
nueva aplicación móvil para los sistemas operativos Android e iOs que será
"gratuita y exclusiva" para todos sus clientes.
La intención de la entidad es
ofrecer a sus usuarios "una mayor comodidad y agilidad en sus gestiones
bancarias". De este modo, la aplicación les permitirá acceder desde su
dispositivo móvil a su banca 'online', "así como a una amplia información
que puede ser de su interés".
Además, los clientes de Banca
March dispondrán de un buscador de oficinas y cajeros para encontrar los más
cercanos a su localización, tendrán acceso a los mercados a través del 'broker
online' de la entidad y podrán conocer los últimos productos y servicios más
destacados del banco, "al igual que las noticias más relevantes".
El programa, que está
disponible en español, catalán, inglés y alemán, puede descargarse de forma
gratuita desde Appstore o Google play.
** BIENVENIDOS **
SISTEMAS OPERATIVOS
INFORMATICA I
DELVIS MEJIA
DOCENTE
OSMAN REINA RODRIGUEZ
ESTUDIANTE
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
DERECHO I
TABLA DE CONTENIDO
·
Intriduccion Sistemas Operativos
1
Perspectiva histórica
1.1
Problemas de explotación y soluciones iniciales
1.2
Monitores residentes
1.3
Sistemas con almacenamiento temporal de E/S
1.4
Spoolers
1.5
Sistemas operativos multiprogramados
2 Llamadas
al sistema operativo
2.1
Modos de ejecución en un CPU
2.2
Llamadas al sistema
2.3
Bibliotecas de interfaz de llamadas al sistema
3
Interrupciones y excepciones
3.1
Tratamiento de las interrupciones
3.2
Importancia de las interrupciones
3.3
Excepciones
3.3.1 Clases de excepciones
3.3.2 Importancia de las excepciones
4
Componentes de un sistema operativo
4.1
Gestión de procesos
4.2
Gestión de la memoria principal
4.3
Gestión del almacenamiento secundario
4.4 El
sistema de entrada y salida
4.5
Sistema de archivos
4.6
Sistemas de protección
4.7
Sistema de comunicaciones
4.8
Programas de sistema
4.9
Gestor de recursos
5
Clasificación
5.1
Administración de tareas
5.2
Administración de usuarios
5.3
Manejo de recursos
5.4
Ejemplos de sistemas operativos para PC
5.5
Ejemplos de sistemas operativos para dispositivos móviles
SISTEMAS OPERATIVOS
Un sistema operativo (SO) es un programa o conjunto de
programas que en un sistema informático gestiona los recursos de hardware y
provee servicios a los programas de aplicación, y se ejecuta en modo
privilegiado respecto de los restantes.
Nótese que es un error común muy extendido denominar al
conjunto completo de herramientas sistema operativo, es decir, la inclusión en
el mismo término de programas como el explorador de ficheros, el navegador web
y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema
operativo, también llamado núcleo o kernel. Esta identidad entre kernel y
sistema operativo es solo cierta si el núcleo es monolítico. Otro ejemplo para
comprender esta diferencia se encuentra en la plataforma Amiga, donde el entorno
gráfico de usuario se distribuía por separado, de modo que, también podía
reemplazarse por otro, como era el caso de directory Opus o incluso manejarlo
arrancando con una línea de comandos y el sistema gráfico. De este modo, al
arrancar un Amiga, comenzaba a funcionar con el propio sistema operativo que
llevaba incluido en una ROM, por lo que era cuestión del usuario decidir si
necesitaba un entorno gráfico para manejar el sistema operativo o simplemente
otra aplicación. Uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia, es el
núcleo Linux, usado en las llamadas distribuciones Linux, ya que al estar
también basadas en Unix, proporcionan un sistema de funcionamiento similar.
Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a
cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de
funcionamiento de los grandes computadores2 se rediseñó a fin de llevarla a los
hogares y facilitar su uso, cambiando el concepto de computador multiusuario,
(muchos usuarios al mismo tiempo) por un sistema monousuario (únicamente un
usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar.3 (Véase AmigaOS, beOS o
MacOS como los pioneros4 de dicha modernización, cuando los Amiga fueron
bautizados con el sobrenombre de Video Toasters5 por su capacidad para la
Edición de vídeo en entorno multitarea round robin, con gestión de miles de
colores e interfaces intuitivos para diseño en 3D.
Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el
núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y
protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de
aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. La mayoría de aparatos
electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar, llevan incorporado
un sistema operativo. (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras,
radios, enrutadores, etc). En cuyo caso, son manejados mediante una Interfaz
Gráfica de Usuario, un gestor de ventanas o un entorno de escritorio, si es un
celular, mediante una consola o control remoto si es un DVD y, mediante una
línea de comandos o navegador web si es un enrutador.
PERSPECTIVA
HISTÓRICA
Los primeros sistemas
(1945-1955) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los
programadores. Durante la década siguiente (1955-1965) se llevaron a cabo
avances en el hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas,
etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores,
ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.
A finales de los años 1980,
una computadora Commodore Amiga equipada con una aceleradora Video Toaster era
capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el
triple. Un Video Toaster junto a Lightwave ayudó a producir muchos programas de
televisión y películas, entre las que se incluyen Babylon 5, Seaquest DSV y
Terminator II.6
Problemas de explotación y
soluciones iniciales
El problema principal de los
primeros sistemas era la baja utilización de los mismos, la primera solución
fue poner un operador profesional que lo manejase, con lo que se eliminaron las
hojas de reserva, se ahorró tiempo y se aumentó la velocidad.
Para ello, los trabajos se
agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como procesamiento
por lotes (batch) sin automatizar.
Monitores residentes
Fichas en lenguaje de
procesamiento por lotes, con programa y datos, para ejecución secuencial.
Según fue avanzando la
complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que
automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a
ello se crearon los monitores residentes: programas que residían en memoria y
que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos.
Un monitor residente estaba
compuesto por un cargador, un Intérprete de comandos y un Controlador (drivers)
para el manejo de entrada/salida.
Sistemas con almacenamiento
temporal de E/S
Los avances en el hardware
crearon el soporte de interrupciones y posteriormente se llevó a cabo un
intento de solución más avanzado: solapar la E/S de un trabajo con sus propios
cálculos, por lo que se creó el sistema de búfers con el siguiente
funcionamiento:
Un
programa escribe su salida en un área de memoria (búfer 1).
El monitor residente inicia la salida desde
el buffer y el programa de aplicación calcula depositando la salida en el
buffer 2.
La salida desde el buffer 1 termina y el
nuevo cálculo también.
Se inicia la salida desde el buffer 2 y
otro nuevo cálculo dirige su salida al buffer 1.
El proceso se puede repetir de nuevo.
Los problemas surgen si hay
muchas más operaciones de cálculo que de E/S (limitado por la CPU) o si por el
contrario hay muchas más operaciones de E/S que cálculo (limitado por la E/S).
Spoolers
Hace aparición el disco
magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento.
Se eliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de
dispositivos lentos y se sustituyen por discos (un disco puede simular varias
cintas). Debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S de otro
trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce
como Spool (Simultaneous Peripherial Operation On-Line).
Sistemas operativos
multiprogramados
Surge un nuevo avance en el
hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas
soluciones a los problemas de rendimiento:
Se solapa el cálculo de unos trabajos con
la entrada/salida de otros trabajos.
Se pueden mantener en memoria varios
programas.
Se asigna el uso de la CPU a los diferentes
programas en memoria.
Debido a los cambios
anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que éste debe
abordar nuevas tareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos
multiprogramados, los cuales cumplen con las siguientes funciones:
Administrar la memoria.
Gestionar el uso de la CPU (planificación).
Administrar el uso de los dispositivos de
E/S.
Cuando desempeña esas tareas,
el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado.
Llamadas al sistema operativo
Definición breve: llamadas que
ejecutan los programas de aplicación para pedir algún servicio al SO.
Cada SO implementa un conjunto
propio de llamadas al sistema. Ese conjunto de llamadas es la interfaz del SO
frente a las aplicaciones. Constituyen el lenguaje que deben usar las
aplicaciones para comunicarse con el SO. Por ello si cambiamos de SO, y abrimos
un programa diseñado para trabajar sobre el anterior, en general el programa no
funcionará, a no ser que el nuevo SO tenga la misma interfaz. Para ello:
Las llamadas correspondientes deben tener
el mismo formato.
Cada llamada al nuevo SO tiene que dar los
mismos resultados que la correspondiente del anterior.
MODOS DE
EJECUCIÓN EN UN CPU
Las aplicaciones no deben
poder usar todas las instrucciones de la CPU. No obstante el Sistema Operativo,
tiene que poder utilizar todo el juego de instrucciones del CPU. Por ello, una
CPU debe tener (al menos) dos modos de operación diferentes:
Modo usuario: el CPU podrá ejecutar sólo
las instrucciones del juego restringido de las aplicaciones.
Modo supervisor: la CPU debe poder ejecutar
el juego completo de instrucciones.
LLAMADAS AL
SISTEMA
Una aplicación, normalmente no
sabe dónde está situada la rutina de servicio de la llamada. Por lo que si ésta
se codifica como una llamada de función, cualquier cambio en el S.O. haría que
hubiera que reconstruir la aplicación.
Pero lo más importante es que
una llamada de función no cambia el modo de ejecución de la CPU. Con lo que hay
que conseguir llamar a la rutina de servicio, sin tener que conocer su
ubicación, y hacer que se fuerce un cambio de modo de operación de la CPU en la
llamada (y la recuperación del modo anterior en el retorno).
Esto se hace utilizando
instrucciones máquina diseñadas específicamente para este cometido, distintas
de las que se usan para las llamadas de función.
Bibliotecas de interfaz de
llamadas al sistema
Las llamadas al sistema no
siempre tienen una expresión sencilla en los lenguajes de alto nivel, por ello
se crean las bibliotecas de interfaz, que son bibliotecas de funciones que
pueden usarse para efectuar llamadas al sistema. Las hay para distintos
lenguajes de programación.
La aplicación llama a una
función de la biblioteca de interfaz (mediante una llamada normal) y esa
función es la que realmente hace la llamada al sistema.
Interrupciones y excepciones
El SO ocupa una posición
intermedia entre los programas de aplicación y el hardware. No se limita a
utilizar el hardware a petición de las aplicaciones ya que hay situaciones en
las que es el hardware el que necesita que se ejecute código del SO. En tales
situaciones el hardware debe poder llamar al sistema, pudiendo deberse estas
llamadas a dos condiciones:
Algún dispositivo de E/S necesita atención.
Se ha producido una situación de error al
intentar ejecutar una instrucción del programa (normalmente de la aplicación).
En ambos casos, la acción
realizada no está ordenada por el programa de aplicación, es decir, no figura
en el programa.
Según los dos casos anteriores
tenemos las interrupciones y la excepciones:
Interrupción: señal que envía un
dispositivo de E/S a la CPU para indicar que la operación de la que se estaba
ocupando, ya ha terminado.
Excepción: una situación de error detectada
por la CPU mientras ejecutaba una instrucción, que requiere tratamiento por
parte del SO.
TRATAMIENTO DE
LAS INTERRUPCIONES
Una interrupción se trata en
todo caso, después de terminar la ejecución de la instrucción en curso.
El tratamiento depende de cuál
sea el dispositivo de E/S que ha causado la interrupción, ante la cual debe
poder identificar el dispositivo que la ha causado.
La ventaja de este
procedimiento es que no se tiene que perder tiempo ejecutando continuamente
rutinas para consultar el estado del periférico. El inconveniente es que el
dispositivo debe tener los circuitos electrónicos necesarios para acceder al
sistema de interrupciones del computador.
Importancia de las
interrupciones
El mecanismo de tratamiento de
las interrupciones permite al SO utilizar la CPU en servicio de una aplicación,
mientras otra permanece a la espera de que concluya una operación en un
dispositivo de E/S.
El hardware se encarga de
avisar al SO cuando el dispositivo de E/S ha terminado y el SO puede intervenir
entonces, si es conveniente, para hacer que el programa que estaba esperando
por el dispositivo, se continúe ejecutando.
En ciertos intervalos de
tiempo puede convenir no aceptar señales de interrupción. Por ello las
interrupciones pueden inhibirse por programa (aunque esto no deben poder
hacerlo las mismas).
Un ejemplo de sincronismo por
interrupción es el almacenamiento de caracteres introducidos mediante el
teclado. Cuando se introduce un carácter, se codifica en el registro de datos
del dispositivo y además se activa un bit del registro de estado quien crea una
interrupción en el hardware. El procesador deja temporalmente la tarea que
estaba completando y ejecuta la rutina de atención a la interrupción correspondiente.
El teclado almacena el carácter en el vector de memoria intermedia ( también
llamado buffer) asociada al teclado y despierta el proceso que había en el
estado de espera de la operación de entrada/salida.
Excepciones
Cuando la CPU intenta ejecutar
una instrucción incorrectamente construida, la unidad de control lanza una
excepción para permitir al SO ejecutar el tratamiento adecuado. Al contrario
que en una interrupción, la instrucción en curso es abortada. Las excepciones
al igual que las interrupciones deben estar identificadas.
Clases de excepciones
Las instrucciones de un
programa pueden estar mal construidas por diversas razones:
El código de operación puede ser
incorrecto.
Se intenta realizar alguna operación no
definida, como dividir por cero.
La instrucción puede no estar permitida en
el modo de ejecución actual.
La dirección de algún operando puede ser
incorrecta o se intenta violar alguno de sus permisos de uso.
IMPORTANCIA DE
LAS EXCEPCIONES
El mecanismo de tratamiento de
las excepciones es esencial para impedir, junto a los modos de ejecución de la
CPU y los mecanismos de protección de la memoria, que las aplicaciones realicen
operaciones que no les están permitidas. En cualquier caso, el tratamiento
específico de una excepción lo realiza el SO.
Como en el caso de las
interrupciones, el hardware se limita a dejar el control al SO, y éste es el
que trata la situación como convenga.
Es bastante frecuente que el
tratamiento de una excepción no retorne al programa que se estaba ejecutando
cuando se produjo la excepción, sino que el SO aborte la ejecución de ese
programa. Este factor depende de la pericia del programador para controlar la
excepción adecuadamente.
Componentes de un sistema
operativo
Componentes del Sistema
Operativo.
Gestión de procesos
Un proceso es simplemente, un
programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de
CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. El SO es el responsable de:
Crear y destruir los procesos.
Parar y reanudar los procesos.
Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y
sincronicen.
La gestión de procesos podría
ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a
realizar y a estas fijarles prioridades alta, media, baja por ejemplo. Debemos
comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen
seguir con las de prioridad media y después las de baja. Una vez realizada la
tarea se tacha. Esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad
pueden que nunca lleguen a ejecutarse. y permanezcan en la lista para siempre.
Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más
antiguas.
Gestión de la memoria
principal
La Memoria es una gran tabla
de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única.
Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los
dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del
sistema. El SO es el responsable de:
Conocer qué partes de la memoria están
siendo utilizadas y por quién.
Decidir qué procesos se cargarán en memoria
cuando haya espacio disponible.
Asignar y reclamar espacio de memoria
cuando sea necesario.
Gestión del almacenamiento
secundario
Un sistema de almacenamiento
secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario)
es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos.
También es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria
principal. El SO se encarga de:
Planificar los discos.
Gestionar el espacio libre.
Asignar el almacenamiento.
Verificar que los datos se guarden en orden
EL SISTEMA DE
ENTRADA Y SALIDA
Consiste en un sistema de
almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y
otra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el
almacenamiento temporal de E/S y servir las interrupciones de los dispositivos
de E/S.
Sistema de archivos
Artículo principal: Sistema de
archivos.
Los archivos son colecciones
de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenan
programas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos,
información de bases de datos, etc. El SO es responsable de:
Construir y eliminar archivos y
directorios.
Ofrecer funciones para manipular archivos y
directorios.
Establecer la correspondencia entre
archivos y unidades de almacenamiento.
Realizar copias de seguridad de archivos.
Existen diferentes sistemas de
archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que
se almacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por
ejemplo, existen los sistemas de archivos FAT, FAT32, EXT3, NTFS, XFS, etc.
Desde el punto de vista del
usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista, sin
embargo, existen diferencias muy importantes. Por ejemplo, los sistemas de
ficheros FAT32 y NTFS, que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos
de Microsoft, tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base
de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un
sistema de archivos FAT32 está limitado a 4 gigabytes, sin embargo, en un
sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor.
Sistemas de protección
Mecanismo que controla el
acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se
encarga de:
Distinguir entre uso autorizado y no
autorizado.
Especificar los controles de seguridad a
realizar.
Forzar el uso de estos mecanismos de
protección.
SISTEMA DE
COMUNICACIONES
Para mantener las
comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y
recepción de información a través de las interfaces de red. También hay que
crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para
enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre
aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen
remotamente.
Programas de sistema
Son aplicaciones de utilidad
que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno
útil para el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas
que realizan:
Manipulación y modificación de archivos.
Información del estado del sistema.
Soporte a lenguajes de programación.
Comunicaciones.
GESTOR DE
RECURSOS
Como gestor de recursos, el
sistema operativo administra:
La unidad central de procesamiento (donde
está alojado el microprocesador).
Los dispositivos de entrada y salida.
La memoria principal (o de acceso directo).
Los discos (o memoria secundaria).
Los procesos (o programas en ejecución).
Y en general todos los recursos del sistema.
CLASIFICACIÓN
Administración de tareas
Monotarea: Solamente permite ejecutar un
proceso (aparte de los procesos del propio SO) en un momento dado. Una vez que
empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o
interrupción.
Multitarea: Es capaz de ejecutar varios
procesos al mismo tiempo. Este tipo de SO. normalmente asigna los recursos
disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que
los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez,
de forma concurrente.
Administración de usuarios
Monousuario: Si sólo permite ejecutar los
programas de un usuario al mismo tiempo.
Multiusuario: Si permite que varios
usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los
recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan
métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o
cambiar los datos de otro usuario.
Manejo de recursos
Centralizado: Si permite usar los recursos
de una sola computadora.
Distribuido: Si permite utilizar los recursos
(memoria, CPU, disco, periféricos...) de más de una computadora al mismo
tiempo.
EJEMPLOS DE
SISTEMAS OPERATIVOS PARA PC
EJEMPLOS DE
SISTEMAS OPERATIVOS PARA DISPOSITIVOS MÓVILES
Symbian
Android
iOS
Windows Phone
BlackBerry OS
WebOS
Bada
BIBLIOGRAFIA
·
O´brien, James A. (2006). Sistemas de Información Gerencial. México DF.
·
Silberschatz, Abraham (2006). Sistemas Operativos. México. ISBN
968-18-6168-X.
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