Sistemas Operativos

IIC2332 - Apuntes de clases -- Introducción

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Introducción
¿Qué es un sistema operativo?
A pesar de que todos nosotros usamos sistemas operativos casi a diario, es difícil definir qué es un
sistema operativo. En parte, esto se debe a que los sistemas operativos realizan dos funciones diferentes.
Proveer una máquina virtual, es decir, unambiente en el cual el usuario pueda ejecutar
programas de manera conveniente, protegiéndolo de los detalles y complejidades del hardware.
Administrar eficientemente los recursos del computador.

El sistema operativo como máquina virtual
Un computador se compone de uno o más procesadores o CPUs, memoria principal o RAM, memoria
secundaria (discos), tarjetas de expansión (tarjetas de red,modems y otros), monitor, teclado, mouse y
otros dispositivos. O sea, es un sistema complejo. Escribir programas que hagan uso correcto de todas
estas componentes no es una tarea trivial. Peor aún si hablamos de uso óptimo. Si cada programador
tuviera que preocuparse de, por ejemplo, como funciona el disco duro del computador, teniendo además
siempre presentes todas las posibles cosas que podríanfallar, entonces a la fecha se habría escrito una
cantidad bastante reducida de programas.
Es mucho más fácil decir `escriba "Chao" al final del archivo "datos"', que
1. Poner en determinados registros del controlador de disco la dirección que se quiere escribir, el
número de bytes que se desea escribir, la posición de memoria donde está la información a
escribir, el sentido de la operación(lectura o escritura), amén de otros parámetros;
2. Decir al controlador que efectué la operación.
3. Esperar. Decidir qué hacer si el controlador se demora más de lo esperado (¿cuánto es "lo
esperado"?).
4. Interpretar el resultado de la operación (una serie de bits).
5. Reintentar si algo anduvo mal.
6. etc.
Además, habría que reescribir el programa si se instala un disco diferente o sedesea ejecutar el
programa en otra máquina.
Hace muchos años que quedó claro que era necesario encontrar algún medio para aislar a los
programadores de las complejidades del hardware. Esa es precisamente una de las tareas del sistema
operativo, que puede verse como una capa de software que maneja todas las partes del sistema, y hace
de intermediario entre el hardware y los programas delusuario. El sistema operativo presenta, de esta
manera, una interfaz o máquina virtual que es más fácil de entender y de programar que la máquina
"pura". Además, para una misma familia de máquinas, aunque tengan componentes diferentes (por
ejemplo, monitores de distinta resolución o discos duros de diversos fabricantes), la máquina virtualhttp://www2.ing.puc.cl/~jnavarro/iic2332/apuntes/apuntes_1.html

28-03-2004

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puede ser idéntica: el programador ve exactamente la misma interfaz.

El sistema operativo como administrador de recursos
La otra tarea de un sistema operativo consiste en administrar los recursos de un computador cuando hay
dos o más programas que ejecutan simultáneamente y requieren usar el mismo recurso(como tiempo de
CPU, memoria o impresora).
Además, en un sistema multiusuario, suele ser necesario o conveniente compartir, además de
dispositivos físicos, información. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta consideraciones de
seguridad: por ejemplo, la información confidencial sólo debe ser accesada por usuarios autorizados, un
usuario cualquiera no debiera ser capaz de sobreescribir áreascríticas del sistema, etc. (En este caso, un
usuario puede ser una persona, un programa, u otro computador). En resumen, el sistema operativo debe
llevar la cuenta acerca de quién está usando qué recursos; otorgar recursos a quienes los solicitan
(siempre que el solicitante tenga derechos adecuados sobre el recurso); y arbitrar en caso de solicitudes
conflictivas.

Evolución de los sistemas...