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Julián Wilson Huamán Cáceres 1
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “ABANCAY”
|
CARRERA PROFESIONAL: COMPUTACION E INFORMATICA
UNIDAD DIDÁCTICA: INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE REDES DE
COMUNICACIÓN
TEMA: SISTEMAS OPERATIVOS
DOCENTE: WILDO HUILLCA MOYNA
PRESENTADO POR:
- JULIAN WILSON HUAMAN CÁCERES
SEMESTRE: 2015 II
ABANCAY – APURÍMAC
2015
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PRESENTACION
Este presente trabajo se ha realizado con el motivo de dar a conocer los conceptos de cada tema como podemos ver aquí tenemos algunos temas:
Arquitectura de sistema operativo , tipos y clases de sistemas operativos Todos estos temas nos dan a conocer Qué importancia tiene cada uno de estos temas, y así poder conocer y tener noción de cómo funcionan los S.O. en lo interno de una pc en la actualidad estamos rodeados de máquinas como computadoras, PC, laptops, celulares inteligentes, etc. La tecnología abarca en casi todos los seres humanos y es un complemento para la humanidad ya que nosotros necesitamos mayor facilidad en el ámbito del trabajo.
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DEDICATORIA
ESTE TRABAJO STA DEDICADO A NUESTROS QUERIDOS PADRES , POR BRINDARNOS SU APOYO INCONDICIONAL DIA A DIA Y AL DOCENTE POREDUCARNOS CON ESFUERSO Y ENTUSIASMO , PARA LOGRAR NUESTROS OBJETIVOS Y AGRADECERLE POR SU DEDICACION
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AGRADECIMIENTO
Agradesco En Primer Lugar , Al Ser Supremo , Unico Dueño De Todo Saber Y Verdad , Por Iluminar Durante Este Trabajo Y Por Permitir Finalizar Con Éxito ; Y En Segundo Lugar , A Las Personas Que Me Apoyaron Pero Menos Inportante A Mis Queridos Padres , Por Su Apoyo Incondicional Y El Esfuerzo Y El Esfuerzo Diario Que Realizan Por Brindarnos Buena Educacion.
En Esta Oprtunidad , Nuestro Reconocimiento Y Agradecimiento Al Docente Ing. WILDO HUILLCA MOYNA; Por Su Oportuna ,Preciso E Instruida Orientacion Para El Logro Del Presente Trabajo.
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indice
II. Historia de sistemas operativos ......................................................................... 7
I. La década de 1940 .................................................................................................... 7
II. La década de 1950 .................................................................................................... 7 1.1 Monitor residente .................................................................................................................. 7 1.2 Procesamiento por lotes......................................................................................................... 7 1.3 Almacenamiento temporal ..................................................................................................... 7
III. La década de 1960 ................................................................................................ 7 2.1Multiprogramación ......................................................................................................................... 7 2.2Tiempo compartido ........................................................................................................................ 8 2.3Tiempo real ..................................................................................................................................... 8 2.4Multiprocesador ............................................................................................................................. 8
IV. La década de 1970 ................................................................................................ 9 3.1Sistemas operativos desarrollados ................................................................................................. 9 3.2Inconvenientes de los sistemas operativos .................................................................................... 9 3.3Sistemas operativos desarrollados ................................................................................................. 9
V. La década de 1980 .................................................................................................. 10 4.1Sunos ............................................................................................................................................ 10 4.2Mac os........................................................................................................................................... 11 4.3Amigaos ........................................................................................................................................ 11 4.4MS-DOS ......................................................................................................................................... 11 4.5Os/2 .............................................................................................................................................. 11
VI. La década de 1990 .............................................................................................. 12 5.1Beos .............................................................................................................................................. 12 5.2Gnu/Linux ..................................................................................................................................... 12 5.3solaris ............................................................................................................................................ 12 5.4microsoft windows nt ................................................................................................................... 12 5.5freebsd .......................................................................................................................................... 13 5.6microsoft windows ....................................................................................................................... 13 5.7reactos .......................................................................................................................................... 13 5.8freedos .......................................................................................................................................... 14
VII. La década de 2000 .............................................................................................. 14 6.1Morphos ....................................................................................................................................... 14 6.2Darwin .......................................................................................................................................... 14 6.3Os x ............................................................................................................................................... 15 6.4Haiku ............................................................................................................................................. 15 6.5Opensolaris ................................................................................................................................... 15
VIII. Década del 2010 ................................................................................................. 15 7.1Illumos .......................................................................................................................................... 15
III. Arquitectura del Sistema Operativo .............................................................. 16
8.1El núcleo ....................................................................................................................................... 16
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8.2La API del núcleo ........................................................................................................................... 16 8.3Los drivers para dispositivos ......................................................................................................... 17 8.4El sistema de archivos ................................................................................................................... 18 8.5El intérprete de comandos ........................................................................................................... 18 8.6Ejemplos de Sistemas Operativos ................................................................................................. 19 8.7DOS ............................................................................................................................................... 19 8.8Linux, Berkeley Unix y Unix System V release 3.X ........................................................................ 20 8.9Chorus y Mach .............................................................................................................................. 20 7.2Openindiana ................................................................................................................................. 21
IV. Concepto de sistema operativo ..................................................................... 21
V. Tipos de sistemas operativos ........................................................................... 22
9.1Sistemas Operativos por su Estructura-. ...................................................................................... 22 9.2Estructura monolítica: .................................................................................................................. 23 9.3Estructura jerárquica: ................................................................................................................... 24 9.4Máquina Virtual: ........................................................................................................................... 25 9.5Sistemas Operativos por Servicios: ............................................................................................... 25 9.6Monousuarios: .............................................................................................................................. 26 9.7Multiusuarios: ............................................................................................................................... 26 9.8Monotareas: ................................................................................................................................. 26 9.9Multitareas: .................................................................................................................................. 26 9.10Uniproceso: ................................................................................................................................. 26 9.11Multiproceso: ............................................................................................................................. 26 9.12Sistemas Operativos de Red: ...................................................................................................... 27 9.13Sistemas Operativos Distribuidos: .............................................................................................. 27
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II. Historia de sistemas operativos
I. La década de 1940
a finales de la década de 1940, con lo que se podría considerar la aparición de la primera
generación de computadoras en el mundo, se accedía directamente a la consola de la
computadora desde la cual se actuaba sobre una serie de micro interruptores que
permitían introducir directamente el programa en la memoria de la computadora.
II. La década de 1950
a principios de los años 50 con el objeto de facilitar la interacción entre persona y
computadora, los sistemas operativos hacen una aparición discreta y bastante simple,
con conceptos tales como el monitor residente, el proceso por lotes y el almacenamiento
temporal.
1.1 Monitor residente
Su funcionamiento era bastante simple, se limitaba a cargar programas a memoria,
leyéndolos de una cinta o de tarjetas perforadas, y ejecutarlos. el problema era encontrar
una forma de optimizar el tiempo entre la retirada de un trabajo y el montaje del
siguiente.
1.2 Procesamiento por lotes
Como solución para optimizar, en una misma cinta o conjunto de tarjetas, se cargaban
varios programas, de forma que se ejecutaran uno a continuación de otro sin perder
apenas tiempo en la transición.
1.3 Almacenamiento temporal
Su objetivo era disminuir el tiempo de carga de los programas, haciendo simultánea la
carga del programa o la salida de datos con la ejecución de la siguiente tarea. para ello
se utilizaban dos técnicas, el buffering y el spooling.
III. La década de 1960
En los años 60 se produjeron cambios notorios en varios campos de la informática, con
la aparición del circuito integrado la mayoría orientados a seguir incrementando el
potencial de los ordenadores. para ello se utilizaban técnicas de lo más diversas.
2.1Multiprogramación
en un sistema "multiprogramado" la memoria principal alberga a más de un programa
de usuario. la cpu ejecuta instrucciones de un programa, cuando el que se encuentra en
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ejecución realiza una operación de e/s; en lugar de esperar a que termine la operación
de e/s, se pasa a ejecutar otro programa. si éste realiza, a su vez, otra operación de e/s,
se mandan las órdenes oportunas al controlador, y pasa a ejecutarse otro. de esta forma
es posible, teniendo almacenado un conjunto adecuado de tareas en cada momento,
utilizar de manera óptima los recursos disponibles.
2.2Tiempo compartido
en este punto tenemos un sistema que hace buen uso de la electrónica disponible, pero
adolece la falta de interactividad; para conseguirla debe convertirse en un
sistema multiusuario, en el cual existen varios usuarios con un terminal en línea,
utilizando el modo de operación de tiempo compartido. en estos sistemas igual que en
la multiprogramación. pero, a diferencia de ésta, cuando un programa lleva cierto tiempo
ejecutándose el sistema operativo lo detiene para que se ejecute otra aplicación.
2.3Tiempo real
Estos sistemas se usan en entornos donde se deben aceptar y procesar en tiempos muy
breves un gran número de sucesos, en su mayoría externos al ordenador. si el sistema
no respeta las restricciones de tiempo en las que las operaciones deben entregar su
resultado se dice que ha fallado. el tiempo de respuesta a su vez debe servir para
resolver el problema o hecho planteado. el procesamiento de archivos se hace de una
forma continua, pues se procesa el archivo antes de que entre el siguiente, sus primeros
usos fueron y siguen siendo en telecomunicaciones.
2.4Multiprocesador
Diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. estos problemas
derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y,
potencialmente, pueden interferirse entre sí. concretamente, en lo que se refiere a las
lecturas y escrituras en memoria. existen dos arquitecturas que resuelven estos
problemas:
la arquitectura numa, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una
parte de la memoria. la arquitectura smp, donde todos los procesadores comparten toda
la memoria. esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. cada
microprocesador cuenta con su propia memoria cache local. de manera que cuando un
microprocesador escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su
copia local en caché. si otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de
memoria en su caché, resultará que trabaja con una copia obsoleta del dato
almacenado.
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para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo
especialmente diseñado para ello. la mayoría de los sistemas operativos actuales
poseen esta capacidad.
IV. La década de 1970
3.1Sistemas operativos desarrollados
además del atlas supervisor y el os/360, los años 1970 marcaron el inicio de unix, a
mediados de los 60 aparece multics, sistema operativo multiusuario - multitarea
desarrollado por los laboratorios bell de at&t y unix, convirtiéndolo en uno de los pocos
so escritos en un lenguaje de alto nivel. en el campo de la programación lógica se dio a
luz la primera implementación de prolog, y en la revolucionaria orientación a
objetos, smalltalk.
3.2Inconvenientes de los sistemas operativos
se trataba de sistemas grandes, complejos y costosos, pues antes no se había
construido nada similar y muchos de los proyectos desarrollados terminaron con costos
muy por encima del presupuesto y mucho después de lo que se marcaba como fecha
de finalización. además, aunque formaban una capa entre el hardware y el usuario, éste
debía conocer un complejo lenguaje de control para realizar sus trabajos. otro de los
inconvenientes es el gran consumo de recursos que ocasionaban, debido a los grandes
espacios de memoria principal y secundaria ocupados, así como el tiempo de
procesador consumido. es por esto que se intentó hacer hincapié en mejorar las técnicas
ya existentes de multiprogramación y tiempo compartido.
3.3Sistemas operativos desarrollados
multics (multiplexed information and computing service): originalmente era un proyecto
cooperativo liderado por fernando corbató del mit, con general electric y los laboratorios
bell, que comenzó en los 60, pero los laboratorios bell abandonaron en 1969 para
comenzar a crear el sistema unix. se desarrolló inicialmente para el mainframe ge-645,
un sistema de 36 bits; después fue soportado por la serie de máquinas honeywell 6180.
Fue uno de los primeros. Además, los traducía a instrucciones de alto nivel destinadas
a bdos.
bdos (basic disk operating system): traductor de las instrucciones en llamadas a la bios.
cp/m: (control program for microcomputers) fue un sistema operativo desarrollado por
gary kildall para el microprocesador intel 8080 (los intel 8085 y zilog z80 podían ejecutar
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directamente el código del 8080, aunque lo normal era que se entregara el código
recompilado para el microprocesador de la máquina). se trataba del sistema operativo
más popular entre las computadoras personales en los años 70. aunque fue modificado
para ejecutarse en un ibm pc, el hecho que ibm eligiera ms-dos, al fracasar las
negociaciones con digital research, hizo que el uso de cp/m disminuyera hasta hacerlo
desaparecer. cp/m originalmente significaba control program/monitor. más tarde fue
renombrado a control program for microcomputers. en la época, la barra inclinada (/)
tenía el significado de "diseñado para". no obstante, gary kildall redefinió el significado
del acrónimo poco después. cp/m se convirtió en un estándar de industria para los
primeros micro-ordenadores.
el hecho de que, años después, ibm eligiera para sus pc a ms-dos supuso su mayor
fracaso, por lo que acabó desapareciendo.
V. La década de 1980
Con la creación de los circuitos lsi (integración a gran escala), chips que contenían miles
de transistores en un centímetro cuadrado de silicio, empezó el auge de los ordenadores
personales. en éstos se dejó un poco de lado el rendimiento y se buscó más que el
sistema operativo fuera amigable, surgiendo menús, e interfaces gráficas. esto reducía
la rapidez de las aplicaciones, pero se volvían más prácticos y simples para los usuarios.
en esta época, siguieron utilizándose lenguajes ya existentes, como smalltalk o c, y
nacieron otros nuevos, de los cuales se podrían destacar: c++ y eiffel dentro del
paradigma de la orientación a objetos, y haskell ymiranda en el campo de
la programación declarativa. un avance importante que se estableció a mediados de la
década de 1980 fue el desarrollo de redes de computadoras personales que corrían
sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos. en esta escena, dos
sistemas operativos eran los mayoritarios:ms-dos (micro soft disk operating system),
escrito por microsoft para ibm pc y otras computadoras que utilizaban la cpu intel 8088 y
sus sucesores, y unix, que dominaba en los ordenadores personales que hacían uso
del motorola 68000.
4.1Sunos
sunos fue la versión del sistema operativo derivado de unix y bsd desarrollado por sun
microsystems para sus estaciones de trabajo y servidores hasta el principio de los años
1990. ésta estaba basada en los unix bsd con algunos añadidos de los system v unix en
versiones posteriores.
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sunos 1.0 estaba basada básicamente en bsd 4.1 y se publicó en 1982. sunos 2.0, que
salió en 1985, usaba bsd 4.2 como una base e introducía una capa de sistema de
ficheros virtual (vfs) y el protocolo nfs. sunos 3.0 coincidía con el lanzamiento de la serie
sun-3 en 1986 e incorporaba varias utilidades de system v. sunos 4.0, que salió en 1989,
migró a la base de bsd 4.3, introdujo un nuevo sistema de memoria virtual, enlazamiento
dinámico y una implementación de la arquitectura system v streams i/o.
sunos 5.0 y las versiones posteriores están basadas en unix system v release 4.
4.2Mac os
el lanzamiento oficial del ordenador macintosh en enero de 1984, al precio de us $1,995
(después cambiado a $2,495 dólares)[1]. incluía su sistema operativo mac os cuya
características novedosas era una gui (graphic user interface), multitareas y mouse.
provocó diferentes reacciones entre los usuarios acostumbrados a lalínea de
comandos y algunos tachando el uso del mouse como juguete.
4.3Amigaos
Amigaos es el nombre que recibe el conjunto de la familia de gestores de ventanas y
roms que incluían por defecto los ordenadores personales commodore amiga como
sistema operativo. fue desarrollado originalmente por commodore international, e
inicialmente presentado en 1985 junto con el amiga 1000.
4.4MS-DOS
en 1981 microsoft compró un sistema operativo llamado qdos que, tras realizar unas
pocas modificaciones, se convirtió en la primera versión de ms-dos
(micro softdisk operating system). a partir de aquí se sucedieron una serie de cambios
hasta llegar a la versión 7.1, versión 8 en windows milenium, a partir de la cual ms-dos
dejó de existir como un componente del sistema operativo.
4.5Os/2
Os/2 es un sistema operativo de ibm que intentó suceder a dos como sistema operativo
de las computadoras personales. se desarrolló inicialmente de manera conjunta entre
microsoft e ibm, hasta que la primera decidió seguir su camino con su windows e ibm
se ocupó en solitario de os/2.
os/2 ya no es comercializado por ibm, y el soporte estándar de ibm para os / 2 se
suspendió el 31 de diciembre de 2006. se ha mantenido desde entonces con
relativamente pocas nuevas características bajo el nombre ecomstation.
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VI. La década de 1990
5.1Beos
beos es un sistema operativo para pc desarrollado por be incorporated en 1990,
orientado principalmente a proveer alto rendimiento en aplicaciones multimedia. a pesar
de la creencia común fomentada por la inclusión de la interfaz de comandos bash en el
sistema operativo, el diseño de beos no estaba basado en unix.
originalmente (1995-1996) el sistema operativo corría sobre su propio hardware,
conocido como bebox. más tarde (1997) fue extendido a la plataforma powerpc y
finalmente (1998) se añadió compatibilidad con procesadores x86.
5.2Gnu/Linux
este sistema al parecer es una versión mejorada de unix, basado en el estándar posix,
un sistema que en principio trabajaba en modo comandos. hoy en día dispone de
ventanas, gracias a un servidor gráfico y a gestores de ventanas como kde, gnome entre
muchos. recientemente gnu/linux dispone de un aplicativo que convierte las ventanas
en un entorno 3d como por ejemplo beryl o compiz. lo que permite utilizar linux de una
forma visual atractiva.
Existen muchas distribuciones actuales de gnu/linux (debian, fedora, ubuntu, slackware,
etc.) donde todas ellas tienen en común que ocupan el mismo núcleo linux. dentro de
las cualidades de gnu/linux se puede caracterizar el hecho de que la navegación a través
de la web es sin riegos de ser afectada por virus, esto debido al sistema de permisos
implementado, el cual no deja correr ninguna aplicación sin los permisos necesarios,
permisos que son otorgados por el usuario. a todo esto se suma que los virus que vienen
en dispositivos desmontables tampoco afectan al sistema, debido al mismo sistema de
permisos.
5.3solaris
solaris es un sistema operativo de tipo unix desarrollado desde 1992 inicialmente por
sun microsystems y actualmente por oracle corporation como sucesor de sunos. es un
sistema certificado oficialmente como versión de unix. Funciona en arquitecturas sparc
y x86 para servidores y estaciones de trabajo.
5.4microsoft windows nt
Windows nt es una familia de sistemas operativos producidos por Microsoft, de la cual
la primera versión fue publicada en julio de 1993.
Previamente a la aparición del famoso Windows 95 la empresa Microsoft concibió una
nueva línea de sistemas operativos orientados a estaciones de trabajo y servidor de red.
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Un sistema operativo con interfaz gráfica propia, estable y con características similares
a los sistemas de red Unix. las letras nt provienen de la designación del producto como
"tecnología nueva" (new technology).
las versiones publicadas de este sistema son: 3.1, 3.5, 3.51 y 4.0. Además, windows nt
se distribuía en dos versiones, dependiendo de la utilidad que se le fuera a
dar: Workstation para ser utilizado como estación de trabajo y server para ser utilizado
como servidor.
5.5freebsd
freebsd es un sistema operativo multiusuario, capaz de efectuar multitarea con
apropiación y multiproceso en plataformas compatibles con múltiples procesadores; el
funcionamiento de freebsd está inspirado en la variante 4.4 bpd-lite de Unix. Aunque
freebsd no puede ser propiamente llamado unix, al no haber adquirido la debida licencia
de te open group, fresad sí está hecho para ser compatible con la norma poses, al igual
que varios otros sistemas "clones de unix".
el sistema freebsd incluye el núcleo, la estructura de ficheros del sistema, bibliotecas de
la api de c, y algunas utilidades básicas. la versión 6.14 trajo importantes mejoras como
mayor apoyo para dispositivos bluetooth y controladores para tarjetas de sonido y red.
la versión 7.0, lanzada el 27 de febrero del año 2008, incluye compatibilidad con
el sistema de archivos zfs de sun y a la arquitectura arm, entre otras novedades.
la distribución más notable es pc-bsd esto fue verdad
5.6microsoft windows
windows es el nombre de una familia de sistemas operativos desarrollados y vendidos
por microsoft basado en ms-dos. windows nunca fue realmente un sistema operativo
con verdadero entorno gráfico hasta windows 95. hasta la versión 3.11 windows fue un
entorno de escritorio para ms-dos.
windows 95 es un sistema operativo con interfaz gráfica de usuario híbrido de entre 16
y 32 bits. fue lanzado al mercado el 24 de agosto de 1995 por la empresa de software
microsoft con notable éxito de ventas. durante su desarrollo se conoció como windows
4 o por el nombre clave chicago. esta serie de windows terminó conwindows me.
5.7reactos
reactos (react operating system) es un sistema operativo de código abierto destinado a
lograr la compatibilidad binaria con aplicaciones de software y controladores de
dispositivos hechos para microsoft windows nt versiones 5.x en adelante (windows xp y
sus sucesores).
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En 1996 un grupo de programadores y desarrolladores de software libre comenzaron un
proyecto llamado freewin95 el cual consistía en implementar un clon dewindows 95. el
proyecto estuvo bajo discusión por el diseño del sistema ya habiendo desarrollado la
capa compatible con ms-dos, pero lamentablemente esta fue una situación que no se
completó. Para 1997 el proyecto no había lanzado ninguna versión, por lo que los
miembros de éste, coordinados por jason filby, pudieron revivirlo. se decidió cambiar el
núcleo del sistema compatible con ms-dos y de ahora en adelante basarlo en uno
compatible con windows nt, y así el proyecto pudo seguir adelante con el nombre actual
de reactos, que comenzó en febrero de 1998, desarrollando las bases del kernel y
algunos drivers básicos.
5.8freedos
freedos es un proyecto que aspira a crear un sistema operativo libre que sea totalmente
compatible con las aplicaciones y los controladores de ms-dos.
el programa ya ha alcanzado un alto grado de madurez y tiene algunas características
que no existían en ms-dos. Algunos comandos de freedos son idénticos o mejores que
sus equivalentes de ms-dos, pero aún faltan algunos del sistema operativo original.
el intérprete de línea de comandos usado por freedos se llama freecom.
VII. La década de 2000
6.1Morphos
morphos es un sistema operativo, en parte propietario y en parte de código abierto,
producido para ordenadores basados en los procesadores powerpc (ppc). el sistema
operativo en sí es propietario, pero muchas de sus bibliotecas y otros componentes son
de código abierto, como ambient (la interfaz del escritorio). la mariposa azul es el logo
característico de este sistema operativo. está basado en el micronúcleo de quark.
6.2Darwin
darwin es el sistema que subyace en mac os x, cuya primera versión final salió en el
año 2001 para funcionar en computadoras macintosh.
integra el micronúcleo xnu y servicios de sistema operativo de tipo unix basados
en bsd 4.4 (en particular freebsd) que proporcionan una estabilidad y un rendimiento
mayor que el de versiones anteriores de mac os. se trata de una evolución del sistema
operativo nextstep (basado en mach 2.5 y código bsd 4.3) desarrollado
por next en 1989 comprado por apple computer en diciembre de 1996.
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darwin proporciona al mac os x prestaciones modernas, como la memoria protegida,
la multitarea por desalojo o expulsiva, la gestión avanzada de memoria y
elmultiproceso simétrico.
6.3Os x
Os x, antes llamado mac os x, es un sistema operativo basado en unix, desarrollado,
comercializado y vendido por apple inc.
La primera versión del sistema fue mac os x server 1.0 en 1999, y en cuanto al escritorio,
fue mac os x v10.0 «cheetah» (publicada el 24 de marzo de 2001).
La variante para servidores, mac os x server, es arquitectónicamente idéntica a su
contraparte para escritorio, además de incluir herramientas para administrar grupos de
trabajo y proveer acceso a los servicios de red. estas herramientas incluyen un servidor
de correo, un servidor samba, un servidor ldap y un servidor de dominio entre otros.
6.4Haiku
Haiku es un sistema operativo de código abierto actualmente en desarrollo que se centra
específicamente en la informática personal y multimedia. inspirado por beos (be
operating system), haiku aspira a convertirse en un sistema rápido, eficiente, fácil de
usar y fácil de aprender, sin descuidar su potencia para los usuarios de todos los niveles.
6.5Opensolaris
Opensolaris fue un sistema operativo libre publicado en 2005 a partir de la versión
privativa de solaris de sun microsystems, ahora parte de oracle corporation. Opensolaris
es también el nombre de un proyecto iniciado en 2005 por sun para construir y
desarrollar una comunidad de usuarios alrededor de las tecnologías del sistema
operativo del mismo nombre. después de la adquisición de sun microsystems, en agosto
de 2010, oracle decidió interrumpir la publicación y distribución de opensolaris, así como
su modelo de desarrollo, basado en la disponibilidad de versiones de desarrollo
compiladas cada dos semanas y versiones estables cada seis meses. sin embargo, los
términos de su licencia libre no han sido modificados, por lo que el código fuente
afectado por ella será publicado cuando Oracle publique nuevas versiones de Solaris.
VIII. Década del 2010
7.1Illumos
Illumos es un proyecto de software libre derivado de opensolaris. fue anunciado por
conferencia web desde nueva york el 3 de agosto de 2010. el nombre del proyecto es
un neologismo procedente del latín "illum" (la luz) y de "os" (operating system, sistema
operativo).
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Se trata del código base a partir del cual cualquiera podrá crear su propia distribución
de software basada en el sistema operativo opensolaris. pero illumos no es una
distribución, ni una bifurcación (fork), al menos por el momento, en la medida que no
pretende separarse del tronco principal, sino un derivado de la "consolidación" os/net
(más conocida como on), que consiste básicamente en el código fuente del kernel
(sunos), los drivers, los servicios de red, las bibliotecas del sistema y los comandos
básicos del sistema operativo.
III. Arquitectura del Sistema Operativo
La organización de los sistemas operativos ha evolucionado desde los
monitores residentes como DOS hasta los modernos sistemas multiproceso
como Solaris. A continuación revisamos algunas de las componentes que debe
incluir todo sistema operativo moderno.
8.1El núcleo
El núcleo es la componente del sistema operativo que siempre está residente en
la memoria real del computador. La función primordial del núcleo es
transformar los recursos reales del computador en recursos estándares y
cómodos de usar.
Es así como el núcleo transforma un procesador real con su memoria finita en
un número prácticamente ilimitado de procesadores virtuales o procesos. Cada
proceso dispone de su propio tiempo de CPU, una memoria extensible y
mecanismos estándares para interactuar con los dispositivos, sin importar los
detalles físicos de su implementación.
8.2La API del núcleo
Una API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) es el conjunto de servicios
que ofrece un sistema a las aplicaciones usuarias de ese sistema. Las
aplicaciones invocan estos servicios a través de llamadas a procedimientos. La
API queda definida por lo tanto por los nombres de estos procedimientos, sus
argumentos y el significado de cada uno de ellos.
El conjunto de servicios que ofrece el núcleo a los procesos se denomina la API
del núcleo. Está formada por procedimientos pertenecientes al núcleo, pero que
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se invocan desde un proceso cualquiera. La invocación de uno de estos
procedimientos es una llamada al sistema.
Ejemplos de llamadas al sistema en Unix son:
Manejo de Procesos: creación ( fork), destrucción ( kill), término ( exit), sincronización ( wait), carga de un binario ( exec).
Manejo de memoria: extensión de la memoria de datos ( sbrk). Manejo de archivos y dispositivos: open, read, write y close.
Estas llamadas se implementan usualmente con una instrucción de máquina que
provoca una interrupción. Esta interrupción hace que el procesador real pase a
modo sistema e invoque una rutina de atención perteneciente al núcleo y que
ejecuta la llamada al sistema. Los argumentos de la llamada se pasan a través
de los registros del procesador.
8.3Los drivers para dispositivos
La operación de los dispositivos es altamente dependiente de su
implementación. Es así como un disco SCSI se opera de una forma distinta de
un disco IDE. Para independizar el código del núcleo de los variados
mecanismos de interacción con los dispositivos, el núcleo define clases de
dispositivos. Ejemplos de clases son disco, cinta, puerta de comunicación,
interfaz de red, etc. Para cada clase se define una interfaz estándar para
interactuar con cualquier dispositivo que pertenezca a la clase. Esta interfaz
corresponde a las declaraciones de un conjunto de procedimientos no
implementados.
Un driver es el código que implementa una interfaz estándar para interactuar
con un dispositivo específico, como por ejemplo un disco SCSI. Este código es
por lo tanto altamente dependiente de los discos SCSI y no funcionará con
discos IDE. Sin embargo, el núcleo interactúa con este driver para discos SCSI
de la misma forma que lo hace con el driver para discos IDE, es decir a través
de la misma interfaz.
La visión que tiene el núcleo de un disco a través de un driver es la de
un arreglo de bloques de 512 o 1024 bytes de taman o fijo. El núcleo puede leer
o escribir directamente cualquiera de estos bloques haciendo uso de la interfaz
estándar de la clase disco.
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Por otra parte, la visión que tiene el núcleo de una cinta es la de un conjunto de
bloques de taman o variable que sólo pueden leerse o grabarse en secuencia.
También puede rebobinar esta cinta para volver a leerla o grabarla. Todo esto a
través de la interfaz estándar de la clase cinta.
En Unix una aplicación puede accesar una partición de un disco en su formato
nativo abriendo por ejemplo /dev/sd0a.
Es usual que los drivers estén siempre residentes en la memoria real y por lo
tanto son parte del núcleo. Sin embargo la tendencia es que los drivers son
módulos que se cargan dinámicamente si es necesario. También existen drivers
que corren como un proceso --como cualquier aplicación-- y por lo tanto corren
en modo usuario (por ejemplo el servidor X de X-windows).
8.4El sistema de archivos
El sistema de archivos es la componente del sistema operativo que estructura
un disco en una jerarquía de directorios y archivos. Conceptualmente
multiplexa un disco de taman o fijo en una jerarquía de discos de taman o
variable o archivos.
Dada esta equivalencia conceptual entre discos y archivos no es raro que ambos
se manipulen con las mismas llamadas al
sistema: open, read, write, close y lseek (esta última mueve la cabeza del disco
hacia un bloque determinado).
Es usual que el sistema de archivos sea parte del núcleo. Por lo demás la
motivación inicial de muchos sistemas operativos como Unix era el de ofrecer
un sistema de archivos a un único proceso. Por algo DOS significa Disk
Operating System y por ello es natural que forme parte del núcleo. Sin embargo
hay sistemas operativos que ofrecen el sistema de archivos como parte de un
proceso que no es parte del núcleo.
8.5El intérprete de comandos
El intérprete de comando (o shell) se encarga de leer las órdenes interactivas
del usuario y ejecutar los programas que el usuario indique.
Usualmente el intérprete de comandos es un proceso más del sistema operativo
y no forma parte del núcleo. Por ejemplo Unix ofrece varios intérpretes de
comandos ( sh, csh y sus variantes). El intérprete de comandos de DOS se
encuentra en COMMAND.COM.
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8.6Ejemplos de Sistemas Operativos
8.7DOS
En sus primeras 3 versiones, DOS era realmente un monitor residente que se
situaba entre una aplicación y el Hardware/ROM de un PC. Los objetivos del
sistema no eran ambiciosos puesto que debía correr en computadores con poca
memoria.
Figure:
El núcleo de DOS implementaba un sistema de archivos jerárquico y da acceso
a puertas seriales y paralelas. El sistema es estrictamente mono-proceso y la
memoria se limita a los primeros 640 KBytes de la memoria descontando lo que
ocupa el mismo DOS. Un programa puede llamar a la API de DOS a través de
la instrucción de máquina INT que provoca una interrupción.
Dado que la Intel 8088 no ofrecía modo dual ni mecanismos para implementar
espacios de direcciones virtuales, tanto DOS como el proceso en ejecución
corren en el mismo modo y espacio de direcciones. Esto no es un problema en
un sistema mono-usuario y mono-proceso y que por lo tanto no necesita un
mecanismo de protección.
Los drivers no son parte de DOS, sino que vienen en la memoria ROM de un
PC. Esta componente se llama BIOS (Basic Input Output System) y puede ser
invocada directamente por la aplicación sin pasar por DOS. Lamentablemente
la BIOS no incluye los drivers suficientemente generales para manejar
apropiadamente los distintos dispositivos. Esto obliga a que las aplicaciones
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deban accesar directamente el hardware para operaciones tan simples como
dibujar una línea en la pantalla.
Hoy en día DOS sí implementa en una forma rudimentaria múltiples procesos,
cada uno en su propio espacio de direcciones. Sin embargo DOS debe permitir
que estos manipulen directamente los dispositivos (sin hacerlo a través de DOS)
para garantizar la compatibilidad con las antiguas aplicaciones. Por ello DOS
no puede ofrecer verdadera protección entre procesos.
8.8Linux, Berkeley Unix y Unix System V release 3.X
Todas estas variantes de Unix tienen estructura similar (ver figura ). El
núcleo incluye los drivers y el sistema de archivos.
Figura: Estructura de un Sistema Unix tradicional.
Además de los servicios de la API del núcleo, Unix ofrece muchísimos otros
servicios a través de procesos demonios, que corresponden a procesos que
siempre están corriendo. Entre estos se cuentan los servicios de spooling, mail,
news, www, etc.
8.9Chorus y Mach
El núcleo de estos sistemas operativos está disen ado con el enfoque
minimalista: sólo ofrece el servicio de manejo de procesos e intercomunicación
entre procesos a través de una API no estándar. El sistema de archivos, los
drivers y cualquier otro servicio queda fuera del núcleo y son ofrecidos por
medio de procesos.
Ambos sistemas son compatibles con Unix System V gracias a un proceso que
implementa la API estándar de Unix. Las llamadas de sistema de un proceso
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Unix se implementan enviando mensajes al proceso de la API que ejecuta la
llamada y devuelve el resultado en otro mensaje.
El interés de este tipo de sistemas es que pueden implementar varias APIs no
sólo la de Unix, sino que también la de Windows o la de Macintosh, etc., cada
una de estas APIs se implementan en procesos independientes.
7.2Openindiana
Openindiana es un sistema operativo tipo unix liberado como software libre y de código
abierto. es una bifurcación de opensolaris concebida después de la compra de sun
microsystems por parte de oracle y tiene como objetivo continuar con el desarrollo y la
distribución del código base de opensolaris. el proyecto opera bajo el patrocinio de la
illumos foundation (fundación illumos). el objetivo declarado del proyecto es convertirse
en la distribución de opensolaris de facto instalada en servidores de producción donde
se requieren soluciones de seguridad y errores de forma gratuita.
IV. Concepto de sistema operativo
El conjunto de programas informáticos que permite la administración eficaz de los recursos de
una computadora es conocido como sistema operativo o software de sistema. Estos programas
comienzan a trabajar apenas se enciende el equipo, ya que gestionan el hardware desde los
niveles más básicos y permiten además la interacción con el usuario.
Cabe destacar que los sistemas operativos no funcionan sólo en las computadoras. Por el
contrario, este tipo de sistemas se encuentran en la mayoría de los dispositivos electrónicos que
utilizan microprocesadores: el software de sistema posibilita que el aparato cumpla con sus
funciones (por ejemplo, un teléfono móvil o un reproductor de DVD).
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V. Tipos de sistemas operativos
En esta sección se describirán las características que clasifican a los sistemas operativos,
básicamente se cubrirán tres clasificaciones: sistemas operativos por su estructura (visión
interna), sistemas operativos por los servicios que ofrecen y, finalmente, sistemas operativos
por la forma en que ofrecen sus servicios (visión externa).
9.1Sistemas Operativos por su Estructura-.
Se deben observar dos tipos de requisitos cuando se construye un sistema operativo, los cuales
son:
• Requisitos de usuario: Sistema fácil de usar y de aprender, seguro, rápido y adecuado al uso al
que se le quiere destinar.
• Requisitos del software: Donde se engloban aspectos como el mantenimiento, forma de
operación, restricciones de uso, eficiencia, tolerancia frente a los errores y flexibilidad. A
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continuación se describen las distintas estructuras que presentan los actuales sistemas
operativos para satisfacer las necesidades que de ellos se quieren obtener.
9.2Estructura monolítica:
Es la estructura de los primeros sistemas operativos constituidos fundamentalmente por un
solo programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que cada una
puede llamar a cualquier otra (Ver Fig. 2). Las características fundamentales de este tipo de
estructura son:
• Construcción del programa final a base de módulos compilados separadamente que se unen
a través del ligador.
• Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que puede
provocar mucho acoplamiento.
• Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de
los recursos de la computadora, como memoria, disco, etc. Generalmente están hechos a
medida, por lo que son eficientes y rápidos en su ejecución y gestión, pero por lo mismo carecen
de flexibilidad para soportar diferentes ambientes de trabajo o tipos de aplicaciones.
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9.3Estructura jerárquica:
A medida que fueron creciendo las necesidades de los usuarios y se perfeccionaron los sistemas,
se hizo necesaria una mayor organización del software, del sistema operativo, donde una parte
del sistema contenía subpartes y esto organizado en forma de niveles.
Se dividió el sistema operativo en pequeñas partes, de tal forma que cada una de ellas estuviera
perfectamente definida y con un claro interface con el resto de elementos. Se constituyó una
estructura jerárquica o de niveles en los sistemas operativos, el primero de los cuales fue
denominado THE (Technische Hogeschool, Eindhoven), de Dijkstra, que se utilizó con fines
didácticos.
Se puede pensar también en estos sistemas como si fueran `multicapa'. Multics y Unix caen en
esa categoría. [Feld93]. En la estructura anterior se basan prácticamente la mayoría de los
sistemas operativos actuales. Otra forma de ver este tipo de sistema es la denominada de anillos
concéntricos o "rings".
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En el sistema de anillos, cada uno tiene una apertura, conocida como puerta o trampa (trap),
por donde pueden entrar las llamadas de las capas inferiores. De esta forma, las zonas más
internas del sistema operativo o núcleo del sistema estarán más protegidas de accesos
indeseados desde las capas más externas. Las capas más internas serán, por tanto, más
privilegiadas que las externas.
9.4Máquina Virtual:
Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una interface a cada proceso,
mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente. Estos sistemas
operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de sistemas: la
multiprogramación y la máquina extendida.
El objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de integrar distintos sistemas
operativos dando la sensación de ser varias máquinas diferentes. El núcleo de estos sistemas
operativos se denomina monitor virtual y tiene como misión llevar a cabo la multiprogramación,
presentando a los niveles superiores tantas máquinas virtuales como se soliciten.
Estas máquinas virtuales no son máquinas extendidas, sino una réplica de la máquina real, de
manera que en cada una de ellas se pueda ejecutar un sistema operativo diferente, que será el
que ofrezca la máquina extendida al usuario.
9.5Sistemas Operativos por Servicios:
Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el punto de vista del usuario
final. Esta clasificación se comprende fácilmente con el cuadro sinóptico que a continuación se
muestra en la Figura.
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9.6Monousuarios:
Los sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a un usuario a la vez, sin
importar el número de procesadores que tenga la computadora o el número de procesos o
tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante de tiempo. Las computadoras
personales típicamente se han clasificado en este renglón.
9.7Multiusuarios:
Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez,
ya sea por medio de varias terminales conectadas a la computadora o por medio de sesiones
remotas en una red de comunicaciones. No importa el número de procesadores en la máquina
ni el número de procesos que cada usuario puede ejecutar simultáneamente.
9.8Monotareas:
Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la vez por usuario. Puede
darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten varios usuarios al
mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar haciendo solo una tarea a la vez.
9.9Multitareas:
Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar realizando varias
labores al mismo tiempo. Por ejemplo, puede estar editando el código fuente de un programa
durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que está recibiendo correo
electrónico en un proceso en background. Es común encontrar en ellos interfaces gráficas
orientadas al uso de menús y el ratón, lo cual permite un rápido intercambio entre las tareas
para el usuario, mejorando su productividad.
9.10Uniproceso:
Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar solamente un procesador
de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de uno le sería inútil. El
ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOS.
9.11Multiproceso:
Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del sistema, que es
más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga de trabajo. Generalmente
estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o asimétricamente. Cuando se trabaja de
manera asimétrica, el sistema operativo selecciona a uno de los procesadores el cual jugará el
papel de procesador maestro y servirá como pivote para distribuir la carga a los demás
procesadores, que reciben el nombre de esclavos. Cuando se trabaja de manera simétrica, los
procesos o partes de ellos (threads) son enviados indistintamente a cualesquiera de los
procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución y equilibrio en la
carga de trabajo bajo este esquema. Se dice que un thread es la parte activa en memoria y
corriendo de un proceso, lo cual puede consistir de un área de memoria, un conjunto de
registros con valores específicos, la pila y otros valores de contexto. Us aspecto importante a
considerar en estos sistemas es la forma de crear aplicaciones para aprovechar los varios
procesadores. Existen aplicaciones que fueron hechas para correr en sistemas monoproceso que
no toman ninguna ventaja a menos que el sistema operativo o el compilador detecte secciones
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de código paralelizable, los cuales son ejecutados al mismo tiempo en procesadores diferentes.
Por otro lado, el programador puede modificar sus algoritmos y aprovechar por sí mismo esta
facilidad, pero esta última opción las más de las veces es costosa en horas hombre y muy tediosa,
obligando al programador a ocupar tanto o más tiempo a la paralelización que a elaborar el
algoritmo inicial.
Sistemas Operativos por la Forma de Ofrecer sus Servicios:
Esta clasificación también se refiere a una visión externa, que en este caso se refiere a la del
usuario, el cómo accede a los servicios. Bajo esta clasificación se pueden detectar dos tipos
principales: sistemas operativos de red y sistemas operativos distribuidos.
9.12Sistemas Operativos de Red:
Los sistemas operativos de red se definen como aquellos que tiene la capacidad de interactuar
con sistemas operativos en otras computadoras por medio de un medio de transmisión con el
objeto de intercambiar información, transferir archivos, ejecutar comandos remotos y un sin
fin de otras actividades. El punto crucial de estos sistemas es que el usuario debe saber la
sintaxis de un conjunto de comandos o llamadas al sistema para ejecutar estas operaciones,
además de la ubicación de los recursos que desee acceder. Por ejemplo, si un usuario en la
computadora hidalgo necesita el archivo matriz.pas que se localiza en el directorio
/software/codigo en la computadora morelos bajo el sistema operativo UNIX, dicho usuario
podría copiarlo a través de la red con los comandos siguientes: hidalgo% hidalgo% rcp
morelos:/software/codigo/matriz.pas . hidalgo% En este caso, el comando rcp que significa
"remote copy" trae el archivo indicado de la computadora morelos y lo coloca en el directorio
donde se ejecutó el mencionado comando. Lo importante es hacer ver que el usuario puede
acceder y compartir muchos recursos.
9.13Sistemas Operativos Distribuidos:
Los sistemas operativos distribuidos abarcan los servicios de los de red, logrando integrar
recursos (impresoras, unidades de respaldo, memoria, procesos, unidades centrales de proceso)
en una sola máquina virtual que el usuario accede en forma transparente. Es decir, ahora el
usuario ya no necesita saber la ubicación de los recursos, sino que los conoce por nombre y
simplemente los usa como si todos ellos fuesen locales a su lugar de trabajo habitual. Todo lo
anterior es el marco teórico de lo que se desearía tener como sistema operativo distribuido,
pero en la realidad no se ha conseguido crear uno del todo, por la complejidad que suponen:
distribuir los procesos en las varias unidades de procesamiento, reintegrar sub-resultados,
resolver problemas de concurrencia y paralelismo, recuperarse de fallas de algunos recursos
distribuidos y consolidar la protección y seguridad entre los diferentes componentes del sistema
y los usuarios. [Tan92]. Los avances tecnológicos en las redes de área local y la creación de
microprocesadores de 32 y 64 bits lograron que computadoras mas o menos baratas tuvieran el
suficiente poder en forma autónoma para desafiar en cierto grado a los mainframes, y a la vez
se dio la posibilidad de intercomunicarlas, sugiriendo la oportunidad de partir procesos muy
pesados en cálculo en unidades más pequeñas y distribuirlas en los varios microprocesadores
para luego reunir los sub-resultados, creando así una máquina virtual en la red que exceda en
poder a un mainframe. El sistema integrador de los microprocesadores que hacer ver a las varias
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memorias, procesadores, y todos los demás recursos como una sola entidad en forma
transparente se le llama sistema operativo distribuido.
Las razones para crear o adoptar sistemas distribuidos se dan por dos razones principales: por
necesidad (debido a que los problemas a resolver son inherentemente distribuidos) o porque se
desea tener más fiabilidad y disponibilidad de recursos.
En el primer caso tenemos, por ejemplo, el control de los cajeros automáticos en diferentes
estados de la república. Ahí no es posible ni eficiente mantener un control centralizado, es más,
no existe capacidad de cómputo y de entrada/salida para dar servicio a los millones de
operaciones por minuto.
En el segundo caso, supóngase que se tienen en una gran empresa varios grupos de trabajo,
cada uno necesita almacenar grandes cantidades de información en disco duro con una alta
fiabilidad y disponibilidad.
La solución puede ser que para cada grupo de trabajo se asigne una partición de disco duro en
servidores diferentes, de manera que si uno de los servidores falla, no se deje dar el servicio a
todos, sino sólo a unos cuantos y, más aún, se podría tener un sistema con discos en espejo
(mirror ) a través de la red, de manera que si un servidor se cae, el servidor en espejo continúa
trabajando y el usuario ni cuenta se da de estas fallas, es decir, obtiene acceso a recursos en
forma transparente.
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CONCLUCIONES
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BIBLIOGRAFIA
http://dis.um.es/~jfernand/docencia/si/tiposso.pdf
https://www.google.com.pe/#q=tipos+de+sistemas+operativos
https://www.google.es/#q=arquitectura+de+sistema+operativo
https://www.google.es/#q=tipos+de+sistema+operativo
