Introducción a los sistemas operativos

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS
¿Qué vamos a dar en este tema?

1.1 Definición de un sistema operativo
1.2 Evolución histórica
1.3 Bloques funcionales de un sistema operativo
1.4 Arranque y parada del sistema
1.5 Clasificación de los sistemas operativos

1.1 DEFINICIÓN DE UN SISTEMA OPERATIVO
Sistema informático o sistema de computación
Un sistema informático consta de tres partes:

 Hardware
 Software:
o Programas de aplicación
o Software de sistemas (mucho más profundo y cercano al hardware):
 Programas de sistema
 Sistema operativo
 Usuarios: Personas que se identifican individualmente ante el SO
o Ven al SO en términos de las aplicaciones que usan.
o Sesión: conjunto de actividades que ocurren desde la identificación hasta el fin de la realización de actividades

Entre el sistema operativo y el hardware no puede haber ningún software en medio, a no ser que el SO tenga agujeros de seguridad, lo cual
no puede ocurrir en un SO.

Vector de interrupciones: Garantiza la seguridad de la máquina

La informática tiende hacia una mayor abstracción, cuanto más abstracto sea más sencillo es de utilizar, por ejemplo, las aplicaciones o el
propio usuario es un buen ejemplo de una gran abstracción. Por el contrario, los dispositivos o el código máquina son un ejemplo de poca
abstracción y podemos ver fácilmente la complejidad del asunto.

Ahora que ya sabemos todo esto podemos empezar a dar una definición formal de lo que es un sistema operativo, en concreto, daremos dos
definiciones diferentes, pero igual de válidas. La primera definición es bastante menos técnica, de manera que personas sin conocimiento
alguno sobre la informática podrían entenderla sin problema; la segunda es un poco más técnica, pero eso no quiere decir que sea
complicada:

 Programa que controla la ejecución de los programas de aplicación y que actúa como interfaz (“mediador”) entre el usuario del
computador y el hardware de este.
 El único programa residente1 que se está ejecutando en todo momento en el computador (denominado núcleo o kernel) 2.

Tipos de usuarios de un Sistema Operativo
Una vez que sabemos claramente qué es un sistema operativo vamos a definir los distintos tipos de usuario de un SO que podemos encontrar:

 Usuario a nivel de comandos y/o aplicaciones (menos técnico, a nivel de usuario normal que tiene muy pocos conocimientos sobre
la informática):
o Utiliza programas de aplicación y software de sistemas.
o Usa el SO mediante el intérprete de comandos que es un programa de sistemas usado como interfaz entre el usuario y el
SO:
 Graphical User Interface (GUI)
 Command Line Interface (CLI)




Graphical User Interface Command Line
Interface
1
Un programa residente es un programa que está en continua ejecución en la máquina.
2
El sistema operativo NO está enteramente cargado en memoria.

,  Usuario programador (Usuario técnico que sabe de informática, a nivel grado universitario):
o Utilidades (compiladores, depuradores…)
o Lenguajes de programación (y sus librerías)
o Librería de llamadas al sistema:
 Interfaz entre los procesos y el SO
 Sirven para solicitar servicios al SO
 Se ejecutan con máximos privilegios
 Diseñador/implementador de Sistemas Operativos (Usuario muy técnico que sabe mucho de informática a nivel máster
universitario).



1.2 EVOLUCIÓN HISTORICA
En todo este tiempo lo que menos ha evolucionado en el campo de la informática es el hardware (ej. Arquitectura de Von Neumann) y los
sistemas operativos. Vamos a ir viendo la evolución histórica desde el inicio hasta la actualidad:

Sin Sistema Operativo:
Es muy caro y además no hay usuarios, es un único operador el que sabe manejar el ordenador e interactúa con el computador mediante una
consola:

 Formada por unos computadores, indicadores luminosos, dispositivos de entrada (solían ser cintas que giraban) y una impresora.
 Programas escritos en código máquina (binario -> con palancas).


Procesamiento por lotes (monoprogramación):
Secuenciación automática de programas -> monitor:

 NO se considera un sistema operativo
 Gran parte de él siempre en memoria (monitor residente).
 Ya no se usa el lenguaje máquina, se usa el fortran y ya no hay palancas, hay un dispositivo que es capaz de leer el programa ->
tarjetas perforadas (agujero -> 0 / no agujero -> 1)

Ahora hay un operador y varios usuarios:

 Los usuarios no saben manejar la máquina, únicamente saben programar.
 El usuario entrega los trabajos (tarjetas perforadas) al operador.
 El operador agrupa los trabajos con requisitos semejantes en lotes y los coloca en un dispositivo de entrada (lector de tarjetas
perforadas)
 El monitor lee los trabajos de uno en uno (sistema monoprogramado) del dispositivo de entrada:
o El trabajo se coloca en la zona del programa de usuario.
o El monitor cede el control para su ejecución
o El trabajo devuelve el control al monitor cuando termina (voluntariamente); una vez que termina lee el siguiente trabajo.
 También debería de ser capaz de que, si el programa revienta recuperar el control también, el profesor no tiene
muy claro si el monitor era capaz de hacer esto, aunque lo más seguro es que no.
 Si una máquina tiene interrupciones no puede perder el control totalmente ya que cada vez que se produce una
el SO toma el control, por tanto, la única manera de que entre en un bucle infinito y pierda el control es que no
tenga interrupciones.

Aunque la monoprogramación fue un gran avance también acarreaba varios defectos importantes:

 El dispositivo de entrada, es decir, el lector de tarjetas perforadas es muy lento.
 El dispositivo de salida, es decir, la cinta magnética es muy lenta.
 Los dispositivos son extremadamente lentos en comparación con la CPU (del orden de 10 3 veces más lento, esto sigue ocurriendo
en la actualidad; cuando un programa está en ejecución la E/S consume mucho más tiempo que la CPU), esto genera que se
desaproveche el 90% de la máquina; y es muy cara como para ofrecer un rendimiento tan bajo (se soluciona con la
multiprogramación).