Sistemas Operativos

Sistemas Operativos

Un sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas que efectúan la gestión de los procesos básicos de un sistema informático, y permite la normal ejecución del resto de las operaciones.
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, hechoque 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.).

Interacción entre el SO con el resto de las partes

Monitores residentes
Según fue avanzando lacomplejidad 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 elmanejo 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 buffers con el siguiente funcionamiento:
* Un programa escribe su salida en un área de memoria (buffer1).
* 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
* El proceso se puede repetir de nuevo.

Sistemas operativos multiprogramados
Surge un nuevoavance 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 elmonitor 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 sistemaoperativo multiprogramado.
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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 sicambiamos 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 nodeben 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...