Sistemas operativos

Tema I
Introducción a los Sistemas Operativos

Máquina desnuda
El término de máquina desnuda se aplica a una computadora
carente de sistema operativo.
Resalta el hecho de que:


Una computadora en sí misma no hace nada.

Solamente es capaz de repetir a alta velocidad la secuencia de:
lectura de instrucción de máquina, incremento del Contador de
Programa (PC, Program Counter) yejecución de la instrucción
leída.


Ciclo de lectura

INICIO

Ciclo de ejecución

Leer la
instrucción
siguiente

Ejecutar la
instrucción

FIN

Concepto de Sistema Operativo
“Un sistema operativo (SO) es un conjunto de instrucciones de
programación básicas para el hardware del equipo, formando una
capa de código de programación en la cual la mayoría de otras
funciones de lacomputadora son contruídas. El código de
programación es el core del SO llamado núcleo ( kernel ).
Código es un término general que se refiere a instrucciones
escritas en un lenguaje de programación.
Hardware de la computadora consiste en dispositivos físicos en el
interior o exterior de la computadora, tales como la Unidad de
Procesamiento Central (CPU), circuitos, monitor y teclado yunidades de discos.” [Palmer]

Concepto de Sistema Operativo
“Parte del sistema de cómputo que administra todo el hardware y
todo el software. Para ser específico, cada archivo, cada
dispositivo, cada sección de memoria principal, cada nanosegundo
de tiempo de procesamiento. Controla quien puede usar el
sistema y cómo.” [Flynn]

Conjunto de programas que se encarga de administrar
los recursosde la computadora.
Interfaz entre el usuario y la computadora.

Tipos de Sistemas Operativos
Tiempo Compartido
Es un sistema de computadora central que es utilizado por varios
usuarios y aplicaciones simultáneamente.
Los equipos Mainframe entran en esta categoría debido a que se
utilizan para realizar cálculos masivos o manipular grandes
cantidades de datos. Por ejemplo: IBM System Z.La mayoría emplea procesamiento por lotes.

Tipos de Sistemas Operativos
Tiempo Real
Un sistema operativo que interactúa directamente con el usuario y
responde en tiempo real (inmediatamente o casi de inmediato)
con la información requerida.
Ejemplos: Windows 7, Windows 8 y Mac OS X Mountain Lion.
Multiusuario
Soporta varios usuarios que tienen acceso a la computadora y a lasinstalaciones de hardware y software del SO. Sistemas de Tiempo
Compartido y Tiempo Real pueden ser sistemas multiusuario.
Ejemplos: Linux, Windows Server.

Protección del hardware


Para que el sistema operativo funcione adecuadamente, hay
que impedir que los programas de usuario puedan realizar
libremente ciertas operaciones:
o

o
o


Acceso a la memoria del sistema operativo y de otrosprogramas.
Acceso directo a operaciones de E/S.
No devolver el control de la CPU al sistema operativo.

La CPU define un repertorio de instrucciones privilegiadas para:
o
o
o
o
o

Cambiar a modo protegido.
Modificar registros de administración de memoria (por
ejemplo, base y limite).
Manejar el timer.
Deshabilitar interrupciones.
Realizar E/S.

Protección del hardware
Mododual de Operación


Modo privilegiado/kernel/núcleo: En este modo todas las



Modo no privilegiado/usuario: En este modo de ejecución se

instrucciones de hardware están disponibles. El sistema
operativo es el único que debe ejecutar en este modo.

puede ejecutar un conjunto reducido de instrucciones de
hardware. Si se intenta ejecutar una instrucción privilegiada, la
CPU interrumpela ejecución y genera una excepción.
Un bit, llamado mode bit, es agregado al hardware para indicar
el modo actual.

¿Cómo y cuándo se cambia de modo?
Modo dual de Operación




La CPU arranca en modo privilegiado.
Cuando el sistema operativo cede el control al usuario, conmuta
previamente a modo no privilegiado.
Sólo se vuelve a modo privilegiado cuando el sistema operativo...