Sistema Operativo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
TEMAS:
1. CAPAS DE UN SISTEMA DE CÓMPUTO
2. ¿QUE ES UN SISTEMA OPERATIVOS? DAR DOS PERPECTIVAS
3. EVOLUCION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
4. ARQUITECTURA FISICA DE UN SISTEMA DE CÓMPUTO
ASIGNATURA: SISTEMAS OPERATIVOS.
DOCENTE: Ing. SANDRA RODRÍGUEZ AVILA.
ALUMNOS:
ELMER SANCHEZ HUARIPATA
SANCHEZ TERRONES BRENER
ROSARIO PORTAL, ROCIO

Cajamarca setiembre del 2015










INTRODUCCION
Sistemas Operativos es una colección de unidades de estudio que en su integridad permiten conocer las bondades del programa de sistemas más utilizado en el mundo de la computación e informática y comprender su diseño y funcionamiento. En cada unidad se estudiarán los temas que describen a éste como administrador de recursos, los que serán analizados por los alumnos.


















TEMAS
CAPAS DE UN SISTEMA DE CÓMPUTO
SISTEMA DE COMPUTO

Dado que una computadora es un grupo de partes integradas que tienen el objetivo común de llevar a cabo las operaciones que indica el programa que se está ejecutando, entra dentro de la definición de sistema.


Se suele ver el sistema de cómputo como una serie de capas concéntricas, en donde el hardware está en el centro, luego el sistema operativo, luego el software en general. En este sentido hay discrepancias en cuanto al número y función de las capas. Hay autores, por ejemplo, que separan al hardware en dos capas: los dispositivos como tal y el sistema básico de entrada y salida, Hay otros que separan el software de aplicación dependiendo de las funciones. Una visión común es que el mismo sistema operativo está compuesto por varias capas, a saber: el núcleo(programas y semáforos), E/S básica (bloques de datos), la gestión de memoria (segmentos y páginas), el sistema de archivos (archivos, dispositivos), intérpretes del lenguaje de órdenes (datos del entono).

Organización de los componentes de un sistema de cómputo.

La organización de los elementos básicos de entrada, proceso y salida que se encuentran en la mayor parte de los sistemas de cómputo.
Dispositivos de entrada.
Los sistemas de cómputo emplean dispositivos de entrada, que son máquinas diseñadas para captura de datos. Algunos dispositivos de entrada permiten la comunicación directa entre los seres humanos y la máquina, mientras que otros requieren la grabación de los datos en un medio de entrada, por ejemplo algún material magnetizable. Con frecuencia se utilizan dispositivos que leen datos grabados en plástico flexible con un recubrimiento especial (disco flexible) o en cinta magnética. El teclado de un estación de trabajo conectada directamente a una computadora es un ejemplo de dispositivos de entrada directa. Cuando los dispositivos se conectan directamente a una computadora se dice que están en línea con ella. Ejemplo de dispositivos de entrada directa: ratón, lápiz óptico, la pantalla sensible al tacto y el micrófono. Todos estos dispositivos son componentes que interpretan la información y permiten la comunicación entre las personas y entre los sistemas de cómputo.
Unidad de proceso.
El corazón de todo sistema de cómputo es la unidad de proceso, que contiene los elementos de almacenamiento primario, aritmética - lógica y control. ( Estos tres elementos se muestran en una computadora personal )

La sección de almacenamiento primario.
La sección de almacenamiento primario (llamada también memoria principal) se utiliza para cuatro funciones. Tres de ellas relacionan con los datos que se están procesando.
Los datos se introducen a un área de almacenamiento de entrada y permanecen en ese lugar el momento en que se vayan a procesar.
Un espacio de memoria de trabajo es como una hoja de papel para hacer cuentas y contendrá los datos que se están procesando, así como los resultados intermedios de dicho procesamiento.
Un área de almacenamiento de salida guarda los resultados finales del procesamiento hasta que pueden ser liberados.
Además de estas áreas relacionadas con los datos, la sección de almacenamiento primario también contiene una área de almacenamiento de programas, que guarda las instrucciones de procesamiento.

La sección aritmética - lógica.
Juntas , las secciones aritmética - lógica y control constituyen la unidad central de proceso (CPU) todos los cálculos y todas las comparaciones se realizan en la sección aritmética lógica de la CPU. Una vez que los dispositivos de entrada introdujeron los datos a la memoria principal, se guardan y se transfieren, cuando es necesario, a la sección aritmética - lógica, donde se lleva a cabo el procesamiento. En el almacenamiento primario no se lleva a cabo ningún proceso. Los resultados intermedios que se generan en la unidad aritmética - lógica se colocan temporalmente en una área designada de memoria de trabajo hasta que se vuelvan a necesitar. Así pues, los datos pueden pasar del almacenamiento primario a la unidad aritmética - lógica y volver a la memoria muchas veces antes de que se termine el proceso. En este momento los resultados finales se envían a una sección de almacenamiento de salida y de allí a un dispositivo de salida.

La sección de control.
Al seleccionar, interpretar y ordenar la ejecución de la instrucciones del programa, la sección de control de la CPU mantiene el orden y dirige la operación de todo el sistema. Aunque la sección de control no procesa datos, actúa como un sistema nervioso central para los demás componentes manipuladores de datos de la computadora. Al comenzar el procesamiento, se elige la primera instrucción del programa y se pasa del área de almacenamiento del programa a la sección de control. Allí se le interpreta y desde allí se envían señales a otros componentes para que lleven a cabo las acciones que se requieren. Se sigue eligiendo y ejecutando las instrucciones del programa, una tras otra, hasta terminar el proceso.
Dispositivos de almacenamiento secundario.
En casi todas la computadoras se emplean dispositivos de almacenamiento secundario (o auxiliar) para completar la limitada capacidad de almacenamiento de la sección de almacenamiento primario. Los dispositivos de almacenamiento secundario están en línea con el procesador. Aceptan datos o instrucciones del programa del procesador cuando se necesitan para llevar a cabo tareas de procesamiento. Es muy común que se utilicen discos flexibles y discos rígidos de metal como almacenamiento secundario de este tipo de aparatos.
Dispositivos de salida.
Al igual que las unidades de entrada, los dispositivos de salida son instrumentos que interpretan información y permiten la comunicación entre los seres humanos y las computadoras. Estos dispositivos convierten los resultados que produce el procesador y que están en código de máquina en una forma susceptible de ser empleada por las personas (por ejemplo, informes impresos o desplegados en pantallas) o como entrada para otras máquinas que formen parte de un ciclo de procesamiento distinto. En los sistemas personales de exhibición y las impresoras de escritorio. Los dispositivos que aceptan las salidas de sistemas mayores generalmente son impresoras más grandes y rápidas, muchas estaciones de trabajo en línea y unidades de cinta magnética y disco rígido. A las unidades de entrada/salida y almacenamiento secundario se les llama en ocasiones dispositivos periféricos porque a menudo se les coloca cerca de la unidad de proceso.

¿QUE ES UN SISTEMA OPERATIVOS? DAR DOS PERPECTIVAS
Perspectiva 1:


Perspectiva 2:



EVOLUCION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
Los S.O. han venido evolucionando a través de los años, ya que los S.O. se han apegado íntimamente a la arquitectura de las computadoras en las cuales se ejecutan.
La primera computadora digital, no tuvo S.O. Fue diseñada por Charles Babbage, la "máquina analítica", nunca la hizo funcionar adecuadamente porque era un diseño puramente mecánico y la tecnología de su
época no podía producir las ruedas, el engranaje y otras partes con la alta precisión que necesitaba.

Primera Generación: Tubos de vacío y tableros enchufables (1945-1955)
Se obtuvieron resultados óptimos en la construcción de máquinas de cálculo mediante el uso de tubos de vacío.
Toda la programación se realizó en lenguaje de máquina absoluto. Todavía no existía el lenguaje ensamblador.
Los primeros sistemas operativos eran extraños. El modo usual de operación consistía en que el programador firmaba para tener acceso a un bloque de tiempo en la hoja de registro situada en la pared, después bajaba al cuarto de máquinas, insertaba su
tablero enchufable en la computadora y pasaba las siguientes horas esperando que ninguno de los 20,000 tubos se fundiera durante la ejecución de su programa.
La rutina mejoró un poco con la introducción de las tarjetas perforadas, era posible escribir en tarjetas y leerlas, en ves de usar tableros enchufables.
Segunda Generación: Transistores y sistemas de lote(1955-1965)
Las máquinas se instalaban en cuartos de computadoras especialmente acondicionados con aire, con cuerpo de operadores profesionales para accionarlas. Un programador primeramente escribiría el programa en papel y después lo perforaría en tarjetas. Después llevaría la pila de tarjetas al cuarto de introducción al sistema y la entregaría a uno de los operadores el cual iniciaba el proceso en la computadora, este proceso desperdiciaba mucho tiempo. La solución que se adoptaba era el sistema de lote.
La idea implícita en este sistema era la de conjuntar un cajón lleno de trabajos en el cuarto de introducción al sistema y después leerlos en una cinta magnética mediante el uso de una computadora relativamente pequeña y poco costosa.
Después de casi una hora de recolectar un lote de trabajos,
la cinta se volvía a enrollar y se llevaba al cuarto de máquinas. Después el operador cargaba un programa especial (El ancestro del S.O. hoy en día), el cual leía el primer trabajo y lo ejecutaba, la salida se escribía en una
segunda cinta, en ves de imprimirse. Después de terminar cada trabajo, el S.O. leía automáticamente el siguiente trabajo y comenzaba a ejecutarlo.

Tercera Generación: Circuitos integrados(1965-1980)
Muchos fabricantes de computadoras tenían dos líneas de trabajo distintas y totalmente incompatibles. Por una lado existían las computadoras científicas de grande escala orientadas a las palabras, que se utilizaban para realizar cálculos numéricos de ciencias e ingeniería. Por otro lado estaban las computadoras comerciales orientadas a los caracteres, que se utilizaban para el ordenamiento de cintas de impresión por parte de bancos y compañías de seguros.
IBM intentó resolver estos dos problemas de un solo golpe introduciendo en el mercado el Sistema/360. El 360 era una serie de máquinas compatibles con el software, estaba diseñado para realizar cálculos tanto científicos como comerciales . Fue la primera línea importante de computadoras que utilizó circuitos integrados (CI), con lo cual ofreció una mayor ventaja de precio/rendimiento.
La intención era que todo el software como el S.O. tenían que funcionar en todos los modelos, tenía que correr en sistemas pequeños y en sistemas muy grandes.
Tenía que funcionar adecuadamente en sistemas con algunos periféricos y en sistemas con muchos periféricos.
El resultado fue un S.O. enorme y extraordinariamente complejo. Popularizaron varias técnicas importantes como la multiprogramación, la solución, que evolucionó consistía en partir la memoria en varias partes, con trabajo diferente en cada partición. Si se podían mantener suficientes trabajos en la memoria central al mismo tiempo, la CPU podía mantenerse
ocupada casi al 100%.
Seguían siendo básicamente sistemas de lote.

Cuarta Generación: Computadores Personales(1980-1990)
Con la creación de CI LSI (Integración a gran escala), chips que contienen miles de transistores en un centímetro cuadrado de silicon, la era de computadora personal vio sus inicios.
Dos sistemas operativos han dominado la escena de la computadora personal: MS-DOS, escrito por Microsoft para la IBM y otras computadoras que utilizan CPU intel 8088 y sus sucesores y UNIX, que domina en las computadoras personales mayores que hacen uso de CPU motorola 68000.
Un avance importante es el desarrollo de redes de computadores personales que corren S.O. en red y S.O. distribuidos (con múltiples procesadores).


ARQUITECTURA FISICA DE UN SISTEMA DE CÓMPUTO

La arquitectura física de un sistema de cómputo es EL HARDWARE (PARTE FÍSICA)
HARDWARE
Llamamos Hardware a la parte física de la computadora, pues vienen a ser las partes que podamos percibir con el sentido del tacto. El hardware que compone a una computadora es muy complejo, pues una pequeña pieza puede contener millones de transistores
PARTES DEL HARDWARE DE UNA COMPUTADORA
El Hardware está compuesto por seis unidades o secciones básicas y son las siguientes
1. UNIDAD DE ENTRADA. Que es la sección de recepción de la computadora: obtiene información (datos y programas de computadora) y lo coloca a disposición de las demás unidades para que sea procesada. La información se introduce por medio del teclado o del Mouse (ratón). Otros dispositivos pueden ser los escáneres, los lápices ópticos, las pantallas touch screen, cámaras, etc.
2. UNIDAD DE SALIDA. La computadora muestra las respuestas a través de esta unidad, estas respuestas son el resultado del procesamiento que realiza la computadora con los datos que hemos introducido. Por ejemplo mediante un dispositivo de entrada como el teclado, podemos escribir palabras la cuales las podremos observar por un dispositivo de salida como el monitor o la pantalla.Otros dispositivos de salida son también la impresora, los parlantes, tarjetas de video.
3. UNIDAD DE MEMORIA. También se la conoce como memoria RAM, es el almacén primario de la computadora por lo que es relativamente de baja capacidad. Esta memoria es la más importante de la computadora, porque guarda información necesaria para que la computadora pueda arrancar y funcionar, en otras palabras guarda información de todos los programas que se ejecutan en una computadora incluyendo al Sistema Operativo
4. UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (ALU). Esta es la parte de la computadora en donde se realizan los cálculos. Sumas o restas. Aquí están también los mecanismos de decisión que permiten a la computadora, por ejemplo, comparar dos elementos de la unidad de memoria para determinar si son iguales o no
5. UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO (CPU). Es el cerebro de la computadora, pues es el coordinador de la máquina y la parte encargada de supervisar el funcionamiento de las otras secciones. La CPU le dice a la unidad de entrada cuándo debe leerse información para introducirla en la unidad de memoria, le dice a la ALU cuando la información de la unidad de memoria debe utilizarse en los cálculos y le dice la unidad de salida cuando debe enviar la información que está es la unidad de memoria a ciertos dispositivos de salida
6. UNIDAD DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO. Esta es el almacén de largo plazo y de alta capacidad de la computadora. Los programas y datos que nos están siendo utilizados por las otras unidades normalmente se colocan en dispositivos de almacenamiento secundario hasta que necesiten, posiblemente horas, días, meses o incluso años después. El acceso es más lento comparado con el de la memoria primaria o memoria RAM.