El documento describe los conceptos básicos de los sistemas operativos. Define un sistema operativo como un conjunto de programas que permiten una interacción simplificada entre el usuario y la máquina, gestionando los recursos de la computadora y procesos. Explica los conceptos de procesador, procesos, memoria, sistemas de archivos, periféricos, clasificaciones de sistemas operativos y modelos de sistemas operativos como monolítico, capas y modular.

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Sistemas operativos
Alvaro Chavez Zubieta

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Concepto de sistemas operativos
 Sistema Operativo
 Puede definir como un conjunto de programas
que permiten una interacción simplificada
entre el usuario y la máquina
Dispositivos físicos
Sistema Operativo
Aplicaciones Usuario
Hardware

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Concepto de sistemas operativos
 El sistema operativo puede ser visto como
 Máquina virtual
 Dar al usuario la ilusion de disponer de una
máquina mucho mas fácil de utilizar e programar
del que la maquina fisica.
 Gestor de recursos
 Efectuar la gestion de los diversos componentes
de la arquitectura de un computador, imponiendo
orden en la atribucion de recursos a los programas.
 Aprovechar el máximo tiempo de los recursos
disponíbles
 Tiempo de CPU, memória, etc

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 Procesador y Processos
 Un proceso es basicamente un programa en
ejecucion
 En un sistema multi-programado, vários procesos
pueden estar ejecutandose simultaneamente
 Sin embargo, cuando existe un solo procesador,
apenas un proceso puede utilizarlo en cada instante
de tiempo.
 Los procesos concurren por el procesador y cooperan
entre si para realizar tareas mas complejas
Concepto de sistemas operativos

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Conceptos y revisiones
 Procesador y Procesos
 Procesador (CPU)
 Elemento activo del sistema que ejecuta procesos
 Modo usuario (User Mode)
 Dispone un subconjunto de las instrucciones del
CPU. Es en este modo que corren las aplicaciones.
 Modo núcleo (Kernel Mode)
 Modo privilegiado del procesador, para el cual
todas las instrucciones estan disponíbles.
Solo el Sistema Operativo es que tiene acceso a
este modo

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Conceptos y revisiones
 Memória y Gestion de memória
 Division estructurada de la memoria de modo a ser
posible el desplazamiento de diversos programas en
la memoria principal.
 Colocacion e Proteccion
 Existencia de mecanismos que permitan el
crecimiento de la memória de datos de um programa
 Reserva de memória
 Gestion del espacio de direccionamiento de modo a
que se pueda tener una capacidad de memória
superior a la de la memória principal (a RAM) –
Memória Virtual

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Conceptos y revisiones
 Jerarquia de la memória
Registos
Cache
Memória principal
Discos
Tapes
Maior
rapidez
Maior
capacidade

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Conceptos y revisiones
 Sistemas mono-programados y
sistemas multi-programados
Sistema
Operativo
Programa Programa 1
Dados
Programa 2
Sistema
Operativo
Dados 1
Dados 2
Sistema
Mono-programado
Sistema
Multi-programado
Memória principal Memória principal

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Conceptos y revisiones
 Sistemas de ficheros
 Gestion de la informacion no volatil
almacenada en memoria secundaria (discos,
tapes)
 Provee de un nível de abstraccion para que el
usuario no se preocupe con los detalles de la
utilizacion de discos, disquetes,etc.
 llamadas al sistema:
 Creacion, borrar, cópiar, escritura y lectura de
ficheros

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Conceptos y revisiones
 Estructura jerarquica (en arbol) - directórios
directório raíz
(root)
Trabajos Juegos
AC SO Quake Half-Life
trab1.txt prog.cpp trabf.doc

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Conceptos y revisiones
 Periféricos y I/O
 Gestion de las operaciones de escrita y
lectura en los diversos periféricos
 Teclado, impresora, terminales de texto y gráficos,
discos, etc.
 Tratamiento de interrupciones y de errores
 Device drivers
 Programas para gestion de periféricos específicos

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Clasificacion de SOs
 Multi-usuario
 El tiempo de procesamiento del CPU de um
computador puede ser compartido por mas de
un usuario de forma interactiva.
 Unix, Linux
 Mono-usuario
 El CPU solo puede estar dedicado de forma
interactiva a un conjunto de proceso del
mismo usuario.
 MS-DOS, todos los Windows

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Clasificacion de SOs
 Multi-programacion
 Capacidad de ejecutar vários programas
simultaneamente (en concurrencia)
 Unix, Linux, todos os Windows
 Mono-programacion / Procesamiento por
lotes
 Cada programa monopoliza al procesador
hasta terminar
 Spectrum
 DOS (parte de los programas residentes)

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Clasificacion de SOs
 Dedicado
 Sistema Operativo diseñado para aplicaciones
específicas
 Ejemplos:
 Control de una linea de montaje - SOs en tiempo real
 Gestion de transacciones en una compania aérea - SOs para
Mainframes
 Interface para um telefono móvil – SO embedded
 Uso general
 Diseñado para una fácil utilizacion.
 Permiten la ejecucion de una gran variedad de
programas
 Reconocen uma gran diversidad de periféricos

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Clasificacion de SOs
 Centralizado
 El Sistema Operativo crea una máquina virtual
sobre un único computador.
 Distribuído
 El Sistema Operativo que corre sobre un
conjunto de computadores, dando la ilusion de
que este conjunto es una entidad única
 Sistemas distribuídos puros
 Sistemas en redes
 Sistemas multi-processador

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Modelo de un SO
 Monolítico
 El ejemplo mas comun de sistema operativo, en el
cual aparentemente no existe estrutura...
 cualquier funcion del sistema operativo puede
comunicar con cualquier una de las otras.
Procedimento
principal
Procedimentos de
serviço
Procedimentos
auxiliares

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Modelo de un SO
 Capas (Layers)
 El SO se encuentra estruturado segun un
conjunto de capas funcionales
 Cada capa utiliza servicios de capas que le
son interiores
 En suma, cada capa es una máquina virtual
con una interface bien definida
 La capa mas baja (gestion de procesos)
corresponde el núcleo del sistema operativo

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Modelo de un SO
 Capas (Layers)
Gestão de processos
Gestão de memória
Comunicação e I/O
Sistema de ficheiros
Chamadas ao sistema
Hardware
Aplicações e utilizadores

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Modelo de un SO
 Modular
 El SO se encuentra organizado segun modulos
alrededor del nucleo (kernel)
 El nucleo es generalmente pequeño (Mikro-kernel),
comunicando con el hardware y estableciendo la
comunicacion entre los diversos modulos.
 Puede introducirse el conceto de proceso cliente y de
proceso servido que corren en modo usuario.
 Facilmente adaptable a sistemas distribuidos
 Estructura mas estable (Teoricamente)

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Modelo de un SO
 Modular
Micro-Kernel
Chamadas ao sistema
Hardware
Gestão
de
Processos
Gestão
de
Memória
I/O
Sistema
de
Ficheiros
Aplicações e utilizadores

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Modelo de un SO
 Modular (Cliente-Servidor)
Servidor
de
Processos
Servidor
de
Memória
Servidor
de I/O
Servidor
de
Ficheiros
Processo
Cliente
Processo
Cliente
Micro-Kernel
Modo Utilizador
Modo Núcleo
Mensagens