Fundamentos
Principios Básicos de Sistemas Operativos
Definición de Sistema Operativo.
Un sistema operativo es parte del software de un ordenador y desempeña las siguientes funciones básicas:
1. Gestión de los recursos hardware del ordenador.
2. Gestión de las aplicaciones que se ejecutan en el ordenador (procesos).
3. Interfaz entre el usuario y el ordenador (IHM)Definición de Sistema Operativo
De manera esquemática, un sistema operativo se compone de:
1. Núcleo (Kernel): responsable de la gestión de memoria, de disco y de procesos.
2. Servicios (API: Aplication Program Interface): mediante estos servicios las aplicaciones pueden realizar peticiones al sistemaoperativo para acceder a los recursos hardware del sistema.
3. Shell (Intérprete de comandos): es elproceso encargado de traducir los comandos que los usuarios introducen, a instrucciones que el sistema operativo entiende.
Núcleo del S.O. (Kernel)
Es lo primero que se carga del sistema operativo al arrancar el ordenador.
Reside permanentemente en memoria y atiende las llamadas al sistema.
Tiene las siguientes funciones básicas:
• Carga inicial (programa de arranque)
• Planificación detrabajos de la CPU (procesos y tareas)
• Administración de periféricos
• Comunicación entre procesos
• Administración de memoria
• Administración de archivos
Shell (Interprete de comandos)
Para que un usuario pueda dialogar directamente con el S.O., se proporciona una interfaz de usuario básica para:
• Cargar programas
• Abortar programas
• Introducir datos a los programas
•Trabajar con archivos
• Trabajar con redes
Ejemplos de interprete de comandos:
• JCL en sistemas por lotes
• COMMAND.COM en MS-DOS
• Shell en UNIX.
Shell (Interprete de comandos)
En la actualidad, e inicialmente orientadas al gran público, son más utilizadas las GUI (Graphics User Interface) que el clásico interprete de comandos textual.
Estas interfaces gráficas permiten al usuario darórdenes y trabajar con el sistema operativo de manera sencilla, sin necesidad de un gran conocimiento de los comandos del sistema operativo.
Funciones del S.O.: gestión de procesos
Un proceso es un programa en ejecución. Durante su ejecución, un proceso necesita tiempo de CPU, una porción de memoria, archivos, acceso a dispositivos de entrada/salida y otros recursos.
Las responsabilidades del S.O.en la gestión de procesos son:
• Creación y eliminación de procesos.
• Planificación de procesos: repartir la CPU entre los procesos activos.
• Sincronización entre procesos
• Comunicación entre procesos
Funciones del S.O.: gestión de procesos
Estados de un proceso:
• Nuevo: recién creado por el S.O.
• En ejecución: está en la CPU ejecutando instrucciones
• Bloqueado: esperando poralgún evento (ej. una operación de E/S)
• Preparado: esperando a que le asignen un procesador (CPU)
• Terminado: no ejecutará más instrucciones
Funciones del S.O.: gestión de memoria principal (RAM)
La memoria principal (RAM) es un recurso compartido entre el S.O. y los procesos que es necesario para que estos se ejecuten.
Responsabilidades del S.O en cuanto a la gestión de la memoriaprincipal:
• Conocer qué zonas de memoria están libres y cuáles están ocupadas
• Decidir qué memoria se le asigna a cada proceso
• Reservar y liberar zonas de memoria según se solicite
• Memoria virtual: utilizar el almacenamiento secundario (disco duro) como una extensión de la memoria principal.
Funciones del S.O.: gestión de entrada/salida
Hay una gran variedad de dispositivos deentrada/salida que tienen que ser gestionados por el sistema operativo: pantalla, teclado, ratón, impresora, módem, tarjetas de red, comunicaciones serie (USB), etc.
Las responsabilidades del S.O. con respecto a la gestión de los dispositivos de entrada/salida son las siguientes:
• Proporcionar una interfaz uniforme para el acceso a los dispositivos (independencia del dispositivo).
•...
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