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Tema 1. Los sistemas operativos en el sistema informático - Coggle Diagram
Tema 1. Los sistemas operativos en el sistema informático
¿Qué es un sistema operativo?
El sistema operativo es la forma visual de comunicarse con el hardware y agregar programas o aplicaciones que permitan realizar tareas complejas.
Sistemas operativos modernos
Teléfonos móviles
Android
Sistema operativo libre de Google desarrollado en colaboración con Open Handset Alliance
Su objetivo es establecer y mantener estándares abiertos sobre los que crear sus productos para evitar depender de determinadas empresas propietarias de tecnología que exige el pago de una licencia de uso.
Está basado en el núcleo de Linux
iOS
Sistema operativo propietario de Apple.
Apple no permite instalarlo en ningún dispositivo
La aparición del iPhone supuso la obligación al resto de fabricantes a desarrollar dispositivos con una interfaz de usuario táctil.
Marcó tendencia no sólo en el diseño de hardware, también en el diseño de la interfaz gráfica de usuario
Ordenadores personales
GNU/Linux
No es propiedad de ninguna compañía, cualquier persona u organización dispone de la libertad de estudiar su núcleo, modificarlo, usar el sistema y distribuirlo.
Esta libertad ha permitido que se generen distintos sistemas operativos llamados distribuciones a partir del núcleo escrito
Su origen se remonta a la década de los 80. En 1987, el profesor Andrew Tanenbaum construyó MINIX, destinado a fines educativos. Era una versión más sencilla de Unix.
Unix fue el sistema más extendido en las universidades,presentaba un entorno muy adecuado para el estudio.
El estudiante Linus Torvalds escribió desde cero un kernel que ampliaba las funcionalidades de MINIX y lo licenció como software libre.
El desarrollo de Torvalds hizo que Linux siguiera muchos de los principios de Unix.
El proyecto GNU, impulsado por Richard Stallman, agrupaba un conjunto de aplicaciones libres que se podían ejecutar sobre Unix. Gracias al proyecto (Linux) de Torvalds encontraron el núcleo o kernel (sistema operativo) donde ejecutarse.
Mac OS X
iOS deriva de Mac OS X (2002), el sistema operativo que se ejecuta en los ordenadores portátiles y de sobremesa de Apple.
Gracias al cambio de procesador de Apple, ahora es posible ejecutar otro S.O. como Windows, Linux.
Steve Jobs y Stephen Wozniak fundadores de Apple (1976), su Apple I (1977) fue considerado como el primer ordenador personal de la historia. Reusaron como base el kernel March (1985-1994) de la versión BSD de Unix->kernel XNU (Darwin) ->software libre
Mac OS X = Darwin + GUI “Aqua” Software propietario
Windows
En 1980 IBM diseñó IBM PC (personal computer)
Bill Gates puso en contacto a IBM con los propietarios de un sistema llamado CP/M, pero no firmaron los acuerdos de confidencialidad.
Paul Allen, el otro fundador de Microsoft, adquirió un sistema operativo llamado QDOS (quick and dirty operating system) . Una adaptación de CP/M desarrollada por Tim Paterson.
Microsoft y Paterson modificaron QDOS con las exigencias de IBM -> MS-DOS (1982) Incluido en todos los IBM PC
Este ordenador disponía de una arquitectura abierta lo que permitió que otros fabricantes construyeran ordenadores siguiendo las mismas especificaciones. Estrategía de Microsoft para vender software.
Windows
Windows NT, cuya versión de escritorio fue Windows 2000 -> Windows XP
Windows Vista (con alguna novedad del Windows 7)
Windows 95 y 98 intentaron abandonar la base MS-DOS -> Windows Me
Otros dispositivos y sistemas operativos
El S.O. de estos aparatos suele ser RTOS, un sistema operativo en tiempo real. El parámetro clave a optimizar es el tiempo de respuesta del sistema.
Windows CE es la propuesta de Microsoft para este tipo de procesadores. Software propietario.
Otra plataforma abierta y/o libre es RTLinux (real time Linux) o desde la industria japonesa ITRON. Para evitar los royalties
Funciones del S.O
El S.O. actúa como programa de control que administra la ejecución de los programas de usuario y previene el mal uso de los dispositivos. Optimiza los escasos recursos del dispositivo y garantiza el funcionamiento eficiente del sistema.
El S.O. permite la ejecución de más de un programa: multitarea o monotarea (un único programa)
Se han ideado distintas estrategias para organizar la arquitectura del núcleo, lo cual determina las particularidades de un S.O.
Las aplicaciones no interactúan directamente sobre el hardware sino a través del S.O.
El núcleo utiliza un conjunto de programas para gestionar los recursos.
El usuario ejecuta programas o interactúa con el S.O. a través del shell, pero nunca directamente sobre el hardware.
La shell no se considera parte del S.O. sino un programa accesorio.
Una máquina puede ser usada por más de un usuario al mismo tiempo: Monousuario o multiusuario.
Componentes del S.O
Administración de procesos
El procesador = CPU (Unidad central de procesos) ejecuta las instrucciones que componen un programa.
Un programa en ejecución suele generar múltiples procesos. Además, existen otros procesos que dan servicio al S.O. y ejecutan tareas que el sistema precisa para administrar los procesos del usuario.
programas del usuario
el sistema operativo
El S.O. crea, suspende, reanuda y elimina procesos de usuario y del sistema.
Administración de memoria
La memoria principal (RAM- Random access memory) es clave en el rendimiento de un equipo. Cualquier instrucción o dato que forme parte de un proceso debe alojarse en ella para poder ser accedida por la CPU.
La capacidad de la memoria RAM es limitada, el S.O. tomará decisiones acerca de qué instrucciones y datos de un programa en ejecución se alojan en ella, o en la memoria virtual (disco duro)
Se han diseñado una serie de algoritmos que gestionan la memoria de manera eficiente. Estos se encargan de decidir lo siguiente:
Qué procesos se cargan en la memoria
Qué direcciones de memoria se asignan a un proceso y se liberan
Administración de ficheros
Tanto el PC como un móvil utilizan dispositivos hardware para almacenar información.
El S.O. nos muestra a través de la interfaz gráfica de usuario GUI la metáfora del escritorio, un sistema de archivos y directorios que podemos manipular mediante el teclado y el ratón. En vez de ver las pistas y sectores del disco duro HDD donde está almacenada la información. Se tendrá una abstracción llamada fichero que sólo existe a nivel lógico.
El S.O. mapea el fichero al dispositivo de almacenamiento y organiza a nivel lógico el conjunto de archivos que contienen la información para poder visualizarla, editarla, recuperarla, copiarla, grabarla y borrarla. Sistema de ficheros
Administración de la entrada/salida
En Windows cualquier componente interno o periférico que compremos será reconocido.
Apple es muy restrictiva respecto al hardware.
Linux tiene problemas con la compatibilidad de cierto hardware.
El fabricante del dispositivo provee de un programa llamado driver o controlador de dispositivo que permite al S.O. comunicarse con él. Depende de la organización física del hardware y es para un S.O. en concreto.
Administración de la red
El S.O. abstrae al usuario de la topología de la red a la que está conectado el PC. Consigue simular que un recurso remoto parezca un recurso local.
Seguridad
El S.O. no sólo protege la actividad de un determinado proceso respecto a los demás, también protege los recursos del sistema de usos indebidos.
Intérprete de comandos
Debido al uso de la interfaz gráfica basada en ventanas e iconos, ya no sabemos cómo y por qué suceden las cosas en la máquina.
Cada vez que se realiza una acción en la GUI, el S.O. ejecuta una serie de órdenes sobre los recursos del sistema .
En vez de aprender estas órdenes, hemos aprendido los movimientos necesarios del ratón y las secuencias de pulsaciones de los botones.
Los comandos se ejecutan el shell o intérprete de línea de comandos. Una interfaz entre el S.O. y el usuario.
