Sistemas Operativos I

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Sistemas Operativos I por Mind Map: Sistemas Operativos I

1. Partes del Hardware de Computadora

1.1. Chips con Multihilamiento y Multinúcleo

1.1.1. El multihilamiento tiene consecuencias para el sistema operativo, debido a que cada hilo aparece el sistema operativo como una CPU separada. Considere un sistema con dos CPU reales, cada una con dos hilos. Elsistema operatico vera esto como si hubiera 4 CPU.

1.2. Memoria

1.2.1. El segundo componente en cualquier computadora es la memoria. En teoría, una memoria debe ser en extremo rápida( más rápida que la velocidad de ejecución, de manera que la memoria no detenga a la CPU.

1.3. Discos

1.3.1. Consiste en unos o mas platos que giran a 4,500, 7,200 o 10,800 rpm. Un brazo mecánico, con un punto de giro colocado en una esquina, se mueve sobre los platos de manera similar al brazo de la aguja en un viejo tocadiscos.

1.4. Cintas

1.4.1. La ultima capa de la jerarquía es la cinta magnética. Este medio se utiliza con frecuencia como respaldo para el almacenamiento en disco para contener conjunto de datos muy extensos. La gran ventaja de la cinta es que es en extremo económica por bit y removible.

1.5. Procesadores

1.5.1. : El "Cerebro" de la computadora es la CPU, que obtiene las instrucciones de la memoria y las ejecuta. El ciclo básico de toda CPU es obtener la primera instrucciones de memoria, decodificarla para determinar su tipo y operandos, ejecutarla y después obtener, decodificar y ejecutar la instrucciones subsiguientes. El ciclo se repite hasta que el programa termina.

1.6. Dispositivos de E/S

1.6.1. : La CPU y la memoria no son los únicos recursos que el sistema operativo debe administrar. En muchos casos, el control del dispositivo es muy complicado y detallado, por lo que el trabajo del chip o los chips del dispositivo controlador es presentar una interfaz mas simple al sistema operativo.

1.7. Buses

1.7.1. : El sistema tiene 8 buses( caché, local, memoria, PCI, SCSI, USB, IDE e ISA), cada uno con una velocidad de transferencia y función distinta. Ademas este sistema tiene tres buses especializados: IDE, USB y SCSI.

1.8. Arranque de la Computadora

1.8.1. : En forma muy breve, el proceso de arranque del pentium es el siguiente. Cada pentium contiene una tarjeta madre.

2. Los Tipos de Sistemas Operativos

2.1. Sistemas Operativos de Mainframe:

2.1.1. Los sistemas operativos para las mainframe están profundamente orientados hacia el procesamiento de muchos trabajos a la vez, de los cuales la mayor parte requiere muchas operaciones de E/S.

2.2. Sistemas Operativos de Servidores

2.2.1. : Se ejecutan en servidores, que son computadoras personales muy grandes, estaciones de trabajo o incluso mainframes.

2.3. Sistemas Operativos de Multi-procesadores

2.3.1. : Dependiendo de la exactitud con la que se conecten y de los que se comparta, estos sistemas se conocen como computadoras en paralelo, multicomputadoras o multiprocesadores.

2.4. Sistemas Operativos de Computadoras Personales

2.4.1. : Todos los sistemas operativos modernos soportan la multi-programación, con frecuencia se inician docenas de programas al momento de arrancar el sistema. Su trabajo es proporcionar buen soporte para un solo usuario.

2.5. Sistemas Operativos de Computadoras de Bolsillo

2.5.1. Una computadora de bolsillo o PDA( Asistente Personal Digital) es una computadora que cabe en los bolsillos y realiza una pequeña variedad de funciones, como libreta de direcciones electrónica y bloc de nota.

2.6. Sistemas Operativos Integrados

2.6.1. Los sistemas integrados, que también se conocen como incrustados o embebidos, operan en las computadoras que controlan dispositivos que no se consideran generalmente como computadoras, ya que no aceptan software instalado por el usuario.

2.7. Sistemas Operativos de Nodos Sensores

2.7.1. Las redes de pequeños nodos sensores se están implementando para varios fines. Los sensores son pequeñas computadoras con radios integrados y alimentadas con baterías. Cada nodo sensor es una verdadera computadora, con una CPU, RAM, ROM y uno o más sensores ambientales.

2.8. Sistemas Operativos en Tiempo Real

2.8.1. Estos sistemas se caracterizan por tener el tiempo como un parámetro clave. A menudo hay tiempos de entrega estrictos que se deben cumplir. Estos Sistemas deben proveer garantías absolutas de que ciertas acción ocurrirá en un instante determinado.

2.9. Sistemas Operativos de Tarjetas Inteligentes

2.9.1. Son dispositivos del tamaño de una tarjeta de crédito que contienen un chip de CPU. Algunos sistemas de este tipo pueden realizar una sola función, como pagos electrónicos; otros pueden llevar a cabo varias funciones en la misma tarjeta inteligente. La administración de los recursos y su protección también se convierten en un problema cuando hay dos o más applets presentes al mismo tiempo.

3. Conceptos De Los Sistemas Operativos

3.1. Procesos

3.1.1. Un proceso es en esencia un programa en ejecución. E l espacio de direcciones contiene el programa ejecutable, los datos del programa y su pila. Cuando un proceso se suspende en forma temporal, debe reiniciarse después exactamente en el mismo estado que tenía cuando se detuvo.

3.2. Espacios de Direcciones

3.2.1. Cada Computadora tiene cierta memoria principal que utiliza para mantener los programas en ejecución. En un sistema operativo muy simple sólo hay un programa a la vez en la memoria. Los sistema operativos mas sofisticados permiten colocar varios programas en memoria al mismo tiempo.

3.3. Archivos

3.3.1. Otro Concepto clave de casi todos los sistemas operativos es el sistema de archivos. Sin duda se requieren las llamadas para crear los archivos, eliminarlos, leer y escribir en ellos. Antes de poder leer un archivo, debe localizarse en el disco para abrirse y una vez se ha leído información del archivo debe cerrarse, por lo que se proporcionan llamadas para hacer estas cosas.

3.4. Entrada/Salida

3.4.1. Todas las computadoras tienen dispositivos para adquirir entradas y producir salida. En consecuencia, cada sistema operativo tiene un subsistema de E/S para administrar sus dispositivos de E/S. Parte de Software de E/S es independiente de los dispositivos, es decir, se aplica a muchos o a todos los dispositivos E/S por igual.

3.5. Proteccion

3.5.1. Las computadoras contienen grandes cantidades de información que los usuarios comúnmente desean proteger y mantener de manera confidencial. Es responsabilidad del sistema operativo administrar la seguridad del sistema. Para un directorio, indica el permiso de búsqueda.

3.6. El Shell

3.6.1. Es el código que lleva a cabo las llamadas al sistema. Los editores, compiladores, enlazadores e interpretes de comandos en definitiva no forman parte de sistema operativo, aun cuando son importantes y útiles. Aunque no forma parte del sistema operativo, utiliza con frecuencia muchas características del mismo y, por ende, sirve como buen ejemplo de la forma en que se pueden utilizar las llamadas al sistema.

4. Estructuras de un Sistema Operativo

4.1. Sistemas Monolíticos

4.1.1. En este diseño, que hasta ahora se considera como la organización mas común, todo el sistema operativo se ejecuta como en solo programa en modo kernel.

4.2. Sistemas de Capas

4.2.1. Es organizar el sistema operativo como una jerarquía de capas, cada una construida encima de la que tiene abajo.

4.3. Microkernels

4.3.1. Con el diseño de capas, los diseñadores podian elegir en dodnde dibujar ek límite entre kernel y usuario.

4.4. Modelo Cliente-Servidor

4.4.1. La comunicación entre clientes y servidores se lleva acabo comúnmente mediante el paso de mensajes. Para obtener un servicio.

4.5. Máquinas Virtules

4.5.1. Las versiones iniciales del OS/360 eran, en sentido estricto, sistemas de procesamiento por lotes.

4.6. Exokernels

4.6.1. En ver se clonar la maquina actual, como se hacen las maquinas virtuales, otra estrategia es particionarla. la ventaja del esquema del exokernel es que ahorra una capa de asignación.