Introducción a los Sistemas Operativos: Componentes y Funciones Clave

Introducción

Máquina desnuda: computador sin sistema operativo. Una tarea del SO es vestir al computador.

Conceptos Clave

Programa Ejecutable

Programa en lenguaje máquina que puede cargarse en memoria para su ejecución. Su estructura es:

• Cabecera: estado inicial de los registros, tamaño del código y datos, identificación como ejecutable.
• Código en lenguaje máquina.
• Datos con valor inicial.
• Tabla de símbolos.

Usuario

Persona autorizada a utilizar un sistema informático.

Sistema Operativo (SO)

Un sistema operativo es un programa que tiene por objetivo simplificar el manejo y la utilización del computador.

Sus funciones clásicas son:

• Gestión de los recursos del computador.
• Ejecución de servicios para los programas en ejecución.
• Ejecución de las peticiones de usuario.

Otras funciones añadidas son:

• Interfaces gráficas.
• Protocolos de comunicación.
• Bases de datos.

Programa

Conjunto de instrucciones, es pasivo, se almacena en ficheros.

Proceso

Programa en ejecución, es activo. La ejecución de un programa requiere cargarlo previamente en la memoria y acceder a recursos del sistema.

Recurso

Elemento de un sistema informático necesario para la ejecución de una operación.

Hay dos tipos de recursos:

• Recurso físico: como el procesador o la memoria.
• Recurso lógico: como el temporizador o el puerto de comunicaciones.

Puntos de Vista del Sistema Operativo

Los sistemas operativos pueden verse desde diferentes puntos de vista:

• Gestor de recursos.
• Máquina extensa.
• Interfaz de usuario.

SO como Gestor de Recursos

Si en un ordenador coexisten procesos simultáneos, estos compiten por los recursos. El SO se encarga de gestionar su asignación y uso, evitar violaciones de acceso y proporcionar información sobre su uso.

Aspectos de la Gestión de Recursos:

• Asignación de recursos:
  • Estructuras de información para distinguir recursos asignados y libres.
  • Es muy importante la recuperación de recursos libres.
  • Políticas de gestión de recursos.
• Protección.
• Contabilidad.

SO como Máquina Extensa

El SO ofrece a todos los programas un conjunto de servicios que proporcionan una máquina extensa. A la máquina desnuda, se le añaden herramientas que permiten una programación más cómoda y protegida.

Funciones de la Máquina Extensa:

• Ejecución de programas: creación de procesos, parar y abortar una ejecución, etc.
• Órdenes de E/S: simplifica la tarea de los programas escondiendo la complejidad que supone gestionar toda la maquinaria correspondiente.
• Operaciones sobre ficheros: un fichero proporciona un nivel de abstracción superior que las órdenes de E/S.
• Detección y tratamiento de errores: analiza las órdenes y controla el estado de la maquinaria.

SO como Interfaz de Usuario

Los intérpretes de comandos son una de las posibles interfaces que presentan los sistemas operativos. En algunos de ellos están integradas en el propio kernel, en otras son programas que se ejecutan a petición.

Los diferentes intérpretes se conocen como shells (Bourne shell, C shell, Korn shell; presentan funcionalidades similares). Su función principal es leer y ejecutar la siguiente petición/comanda de usuario.

Algunos intérpretes contienen los comandos dentro del propio código del intérprete, por lo que al modificar o añadir comandos se rehace el intérprete. En otros, como UNIX, el intérprete implementa los comandos a través de programas de sistema, por lo que modificar o añadir comandos solo implica crear nuevos ficheros.