Tema 2 - Concepto de Sistema Operativo. Elementos y estructura.

Introducción a los sistemas operativos.

El sistema operativo es el software básico del ordenador, este software gestiona todos los recursos hardware del sistema informático y proporciona la base para la creación y ejecución del software de aplicación.

Gracias al SO el hardware se identifica y reconoce permitiendo usar aplicaciones del propio SO para realizar determinadas funciones, llegando a el software de aplicaciones que el usuario utilizará según sus necesidades. El SO permite comunicarse con el ordenador mediante interfaces de texto o gráficas.

Clasificación de sistemas operativos:

• Sistemas operativos monousuario (SOMO): Los recursos hardware y el software que se están utilizando están a disposición de un solo usuario.
• Sistemas operativos multiusuario (SOMU): Varios usuarios pueden utilizar potencialmente los recursos software y hardware de un mismo ordenador. (Un único ordenador del cual salen distintos dispositivos de entrada y salida, monitores, teclados, etc.)
• Sistemas operativos en Red (SORED): Originados a partir de los SOMU, un ordenador comparte recursos con otros equipos (servidor) que están conectados en la misma red física que tienen un SO independiente y usan sus propios recursos (cliente)

También existen un tipo de SORED donde el ordenador servidor ejecuta todos las aplicaciones y procesos en su propio ordenador por lo tanto el ordenador cliente solo necesita un software cliente para poder trabajar en ese proceso.

2.Evolución histórica de los sistemas operativos.
La Primera computadora fue diseñada por el matemático ingles Charles Baggage, y consistía en una secuencia de entrada-proceso-salida.
Posteriormente Boole invento un álgebra con el cual se pudo empezar en la elaboración de procesos que con una serie de condiciones harían unos procesos u otros.

• Primera generación (1945-1955):se utilizaban válvulas de vacío, y eran maquinas muy grandes, programadas en lenguaje maquina puro, de gran tamaño lentas y que consumían mucha energía.
• Segunda generación (1955-1965):con la aparición de los transistores se hicieron mas pequeñas rápidas y con menos consumo energético.
• Tercera generación (1965-1980): con la aparición de los circuitos integrados se redujo considerablemente el tamaño y el consumo de energía, y también se hicieron mas rápidos.
• Cuarta generación (1980-hoy): aparecieron los ordenadores personales.

3.Funciones de un sistema operativo.

La comunicación entre los diferentes niveles del S.O se realiza mediante las llamadas interfaces, y con los servicio(tipo de aplicación que normalmente se ejecuta en segundo plano), que pueden utilizarse entre otras cosas para crear programas, ejecutarlos con los recursos hardware y software necesarios, acceder de forma controlada a los periféricos E/S y gestionar los archivos de forma controlada y segura.

4. Gestión de recursos de un sistema operativo

4.1 Memoria

la función de la memoria es llevar un registro de las partes de memoria que se están utilizando y cuales no; y se puede dividir de 2 formas distintas:

• Particiones fijas: los procesos entran en una cola simple y van a una partición mas pequeña, pero mas grande que el tamaño del proceso, lo que provoca que se produzca fragmentación, que puede ser de 2 tipos:

• Interna: se produce cuando hay una diferencia entre la memoria requerida y el tamaño de la partición.
• Externa: se produce cuando tenemos particiones libres, pero el tamaño de los procesos es mayor del que tenemos libre

• Particiones variables: tanto el numero como el tamaño de los procesos varían dinámicamente.

4.3 Gestión de E/S

La relación entre procesador y periféricos se realiza mediante el chipset, que esta integrado en la placa base.Esto nos permite destacar 3 tipos de interfaces:

• Tipo texto: todas las ordenes y respuestas se ven mediante cadenas de caracteres.
• Tipo gráfico: precisan de ratón y pantalla ya que la información se representa mediante ventanas.
• Mixta: combina las dos anteriores y es la mas utilizada.

5.Arquitectura y componentes

Hay 4 niveles para clasificar el S.O:

• Usuario: muestra al usuario el proceso que se esta ejecutando.
• Supervisor: realiza la comunicación de cada proceso entre el sistema y el usuario.
• Ejecutivo: sobre este nivel se realiza la administración de la memoria para almacenarlos procesos en paginas.
• Núcleo: se encarga de gestionar que procesos llegan al ordenador para ser ejecutados.

Resumen Artículo sobre máquinas virtuales

Una máquina virtual es un software capaz de cargar en su interior otro sistema operativo haciéndole creer que es un PC de verdad. Tal y como su nombre indica, el concepto es tan sencillo como crear una máquina (PC, consola, móvil o lo que sea) que en vez de ser física es virtual o emulada.

Hay dos tipos de máquinas virtuales diferenciadas por su funcionalidad: las de sistema y las de proceso.

• Las de sistema.

Una máquina virtual de sistema es aquella que emula a un ordenador completo.

Que sus componentes sean virtuales no quiere decir necesariamente que no existan. Por ejemplo, una máquina virtual puede tener unos recursos reservados de 2 GB de RAM y 20 GB de disco duro, que obviamente salen de algún sitio: del PC donde está instalada la máquina virtual, también llamado host. Otros dispositivos podrían realmente ser inexistentes físicamente, como por ejemplo un CD-ROM que en verdad es el contenido de una imagen ISO en vez de un lector de CD de verdad.
La maquina virtual se reconoce a si misma como un ordenador físico en todo aspecto.
La maquina virtual no puede acceder al ordenador anfitrión a no ser que se le de permiso

6.Modos de explotación del sistema

Según el numero de usuarios

• Monousuario: cuando solo un usuario trabaja con u  ordenador.Todo el hardware y software están a disposición del usuario.
• Multiusuario: varios usuarios pueden utilizar simultáneamente los recursos del sistema.Pueden compartir recursos, y el ordenador esta configurado de forma diferente para cada usuario.

Según el numero de procesos

• Monotarea: el sistema solamente puede ejecutar un programa a la vez, de manera que todos los recursos del sistema están a disposición del proceso hasta que se termine.
• Multitarea: este S.O puede ejecutar varios programas simultáneamente.

Según el numero de procesadores

• Monoprocesador: solo hay un procesador, todos los trabajos pasan por el.
• Multiprocesador: el S.O utiliza 2 o mas procesadores, y dependiendo del uso que se le de a cada uno se pueden clasificar de 2 formas: 
• SMP: utiliza por igual ambos procesadores.
• AMP: reparte las tareas que se esten realizando a cada procesador, esto conlleva que a lo mejor un procesador hace procesos cortos y el otro nunca se llegue a usar.