Administración

Capítulo IV
FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS
OPERATIVOS
4.1 – El sistema Operativo
4.2 – Sistema operativo basado en disco (DOS)
4.3 – Administración de memoria
Ing. José Alberto Díaz García
Sistemas Operativos (SO)
™ Son programas que controlan miles de operaciones, provee
una interfase entre el usuario y el computador, y corre
aplicaciones.
™ Los SO están diseñados para controlar las operaciones de
programas como procesadores de texto, correo electrónico,
diagramas, etc.
™ Los computadores que son capaces de manejar varios usuarios
y múltiples tareas se les llama “network servers” o
simplemente servidores. Los servidores tienen sistemas
operativos instalados que se llaman “Network Operating
Systems” (NOS).
Ing. José Alberto Díaz García
Sistema Operativo
™ Los sistemas operativos contienen tres elementos básicos:
‰ INTERFASE CON EL USUARIO
9 El usuario interactúa con el SO del computador por medio de la
interfase con el usuario. Es la parte del sistema operativo que el
usuario puede utilizar para introducir comandos.
‰ KERNEL
9 Este es el núcleo del SO. Es el responsable de cargar y correr
programas y manejar la entrada y salida de la información.
‰ SISTEMA DE ADMINISTRACION DE ARCHIVOS
9 El sistema de administración de archivos es utilizado por el SO para
organizar y manejar archivos. La mayoría de los sistemas operativos
utilizan un sistema jerárquico de archivos, en donde los archivos son
organizados en directorios en una estructura de árbol. El inicio del
sistema de directorios se le conoce como directorio raíz o “root
directory”.
Ing. José Alberto Díaz García
Funciones del SO
™ Independientemente del tamaño y la complejidad de el
computador o de su sistema operativo, todos los sistemas
operativos realizan las siguientes funciones básicas:
‰
‰
‰
‰
Administración de archivos y documentos.
Administración de aplicaciones.
Soporte para construir programas de utilidades.
Acceso para controlar el hardware del computador.
Ing. José Alberto Díaz García
Funciones del SO
¿Qué tipo de software
tiene acceso al BIOS?
Ing. José Alberto Díaz García
FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS
OPERATIVOS
Ing. José Alberto Díaz García
Jerarquía en el Sistema operativo
TARJETA MADRE A
TARJETA MADRE B
BIOS
TARJETA A
BIOS
TARJETA B
SISTEMA
OPERATIVO
SISTEMA
OPERATIVO
APLICACION
APLICACION
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Tipos de SO (terminología básica)
™ MULTIUSUARIO (MULTIUSER)
‰ Dos o más usuarios corren programa y comparten dispositivos
periféricos, como impresoras, etc. al mismo tiempo.
™ MULTITAREA (MULTITASKING)
‰ La capacidad de un computador para correr múltiples
aplicaciones al mismo tiempo.
™ MULTIPROCESAMIENTO (MULTIPROCESSING)
‰ Permite a los programas compartir uno o mas procesadores de un
mismo computador.
™ MULTITHREADING
‰ La capacidad de un programa de particionarse en pequeñas
partes que pueden ser cargadas cada una de ellas en el momento
en que el SO las necesite.
‰ Permite a los programas individuales ser procesados como
multitarea.
Ing. José Alberto Díaz García
Tipos de SO
™ Actualmente los SO son:
‰ Multiuser
‰ Multitasking
‰ Multithreading.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
SO populares
™ Microsoft Windows 95, 98, Me
‰ Windows es uno de los sistemas operativos mas populares
actualmente. Es diseñado para correr en PC´s y para utilizar
CPU´s de Intel.
‰ Los sistemas Windows son diseñados para correr por un solo
usuario.
™ Microsoft Windows NT/2000/XP
‰ Estos sistemas operativos fueron diseñados para ser utilizados
por múltiples usuarios y para correr varias aplicaciones
simultáneamente.
‰ Windows NT y Windows 2000/XP tienen incorporado varias
utilidades para el trabajo en red (networking).
Ing. José Alberto Díaz García
SO populares
™ SO Macintosh
‰ El primer computador Macintosh apareció en Enero de 1984 y fue
diseñado para ser muy amigable con el usuario comparado con el
DOS existente en los computadores.
‰ La última versión del Sistema Operativo Macintosh, OSx, es de
alta funcionalidad y basado en tecnología UNIX.
™ UNIX
‰ Se utiliza desde finales de 1960, es uno de los sistemas
operativos mas viejos.
‰ Ha sido un sistema operativo utilizado por profesionales cuya
responsabilidad ha sido la de mantener redes basadas en
computadores.
‰ Actualmente hay muchas versiones diferentes de UNIX. Uno de
los más recientes es el extremadamente popular LINUX.
Ing. José Alberto Díaz García
Disk Operating Systems
™ Microsoft desarrolló el Disk
Operating System (DOS),
también llamado MS-DOS, en
1981.
™ Windows 98 y Windows 2000
reconocen los comandos del
DOS con el fin de ejecutar
programas diseñados en ese
sistema operativo.
™ DOS es una colección de
programas y comandos
utilizados para controlar la
operación del computador en
un sistema basado en disco.
Ing. José Alberto Díaz García
Elementos básicos del DOS
™ Estas son algunas cosas que debemos recordar cuando
trabajamos con DOS.
‰ DOS es un sistema operativo de línea de comandos; no es
amigable con el usuario. La mejor forma de aprender DOS es
utilizándolo.
‰ DOS solo puede correr un programa en un mismo momento. No
es multitarea.
‰ DOS solo puede correr programas muy pequeños y tiene
limitaciones de memoria.
‰ DOS es una herramienta esencial para los profesionales en IT y es
utilizado extremadamente en localización y reparación de averías
en máquinas.
Ing. José Alberto Díaz García
Estructura de documentos del DOS
™ Los programas y los datos son
almacenados de la misma
forma que se llena un archivo
con documentos.
™ En DOS, se les llama
documentos (files) y son
agrupados en directorios
(directories).
™ Los directorios pueden ser
anidados dentro de otros
directorios, como un folder
dentro de un folder. Los
directorios anidados se les
llama subdirectorios.
™ Los directorios se les llama
folder en el SO Windows.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Documentos DOS
™ Un documento es un bloque de datos relacionados
lógicamente, se le da un nombre simple y es tratado como una
simple unidad, como programas, documentos, dibujos u otra
ilustración, sonido, etc. Se refiere a los documentos por su
nombre.
™ En DOS, los nombres de los documentos deben ser hasta de 8
caracteres con una extensión de 3.
™ La extensión se separa del nombre del documento por medio
de un punto e identifica el tipo de documento.
‰ EJEMPLO:
9 Misnotas.txt
™ Nunca utilice los caracteres /\;:*?”<> para poner el nombre de
los documentos, ya que estos estan asociados a funciones
especiales.
Ing. José Alberto Díaz García
Atributos de los documentos DOS
™ En DOS todos los documentos tienen atributos, los cuales son
un grupo de parámetros que describen al documento. Los
atributos más comunes de los documentos son:
‰ Documento “Hidden”
9 El usuario no puede ver este tipo de documento con ninguna
herramienta disponible.
‰ Documento “Read only”
9 El usuario puede abril y leer este tipo de documento pero no puede
escribir o modificarlo de ninguna forma.
‰ Documento “Archive”
9 Indica el estado del documento, principalmente para respaldo
(backups).
‰ Documento “System file”
9 Indica que el documento es necesario por el SO DOS para que pueda
“bootear”.
Ing. José Alberto Díaz García
Estructura de directorios DOS
™ Los manejadores de disco duro (hard drives) organizan el
disco en directorios y subdirectorios.
™ El directorio principal se le llama directorio raíz (root
directory).
™ Todos los demás directorios, si existen, nacen en el directorio
raíz, similar a las ramas de un árbol.
™ Localizar un documento requiere del conocimiento de tres
aspectos: el drive, directorio y subdirectorio en el cual el
documento se encuentra.
Ing. José Alberto Díaz García
Estructura de directorios DOS
™ En MS-DOS, la sintaxis para especificar el camino o la ruta de
un documento es como sigue:
‰ C:\nombre del directorio\nombre del subdirectorio\nombre del
documento.
‰ El primer back slash (\) indica el directorio raíz, el cual está
presente en todos los discos DOS.
‰ La presencia del back slash (\) después de cada ítems significa la
presencia de un directorio o subdirectorio.
Ing. José Alberto Díaz García
Comandos básicos del DOS
™ En DOS, la interfase con el usuario es la línea de comandos.
™ La línea de comandos es el espacio inmediatamente después
del “prompt” del DOS, C:\> donde C:\ representa el directorio
raíz de la unidad de disco duro, y “>” se conoce como el
prompt.
™ Todos los comandos se colocan a la derecha del prompt y se
ejecutan cuando se presiona la tecla de “enter”.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Disco de inicio (BOOT DISK)
™ El disco de inicio es una alternativa requerida por el sistema
para reparar un problema.
™ Una de las aplicaciones más utilizadas es para arrancar el
sistema para instalar un sistema operativo.
™ Un disco de arranque o de inicio es un floppy con los
siguientes tres documentos:
‰ Command.com
‰ Io.sys
‰ Msdos.sys
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Pasos para hacer un disco de inicio
™ Desde el DOS utilizando el siguiente comando:
‰ C:\> format a: /s
9 Donde /s, una vez formateado el disco transfiera el sistema.
™ Teniendo un disco formateado aplique el siguiente comando
para transferir el sistema.
‰ C:\> sys a:
Ing. José Alberto Díaz García
Levantar un sistema con un disco de inicio en DOS
™ Es utilizado para iniciar el computador en modo DOS.
™ En la primera sección del disco DOS hay una sección llamada
sector de booteo (boot sector).
™ El sector de booteo contiene información sobre la forma en
que esta organizado el disco.
™ Algunas veces, contiene un “master boot record” opcional que
puede accesar, un programa muy poderoso llamado “bootstrap
loader”, el cual se encuentra ubicado en el directorio raíz.
Ing. José Alberto Díaz García
Config.sys
™ El config.sys en la mayoría de los Windows 9X puede estar
vacío esperando por cualquier cambio que el usuario desee
agregar al sistema.
™ En la migración de DOS a Windows 9X, la mayoría de los
valores formalmente localizados en el documento fueron
movidos al documento IO.SYS.
™ Si usted desea sobre escribir valores en IO.SYS, agregue los
comandos en Config.sys, incluyendo los valores.
Ing. José Alberto Díaz García
Autoexec.bat
™ Contiene comandos del DOS que automáticamente son
cargados una vez que el DOS se instala en el computador.
™ Algunos ejemplos de estos comandos son:
‰ DATE – hace que el DOS pregunte al usuario por el dia.
‰ TIME – hace que el DOS pregunte al usuario por dia y la hora.
‰ DOSKEY – carga el programa DOSKEY.
Ing. José Alberto Díaz García
Booteo de un disco DOS
™ Cuando se bootea desde un disco DOS, el proceso ocurre en
el siguiente orden:
‰
‰
‰
‰
BIOS
Bootstrap
IO.SYS
MSDOS.SYS
9 CONFIG.SYS (si esta presente)
‰ COMMAND.COM
9 AUTOEXEC.BAT (si esta presente)
Ing. José Alberto Díaz García
Secuencia de Arranque
Ing. José Alberto Díaz García
Secuencia de arranque
™
™
™
™
™
™
™
™
Al encender la PC, en realidad, comienza una Secuencia de Arranque que culmina con el
verdadero Booteo. Esta es como sigue:
Al encender el interruptor, llega la tensión a la fuente de alimentación, y ésta demora una
pequeña cantidad de tiempo hasta entregar las tensiones correctas a la salida.
Cuando esto sucede, la señal de POWER GOOD, el cable naranja, se activa indicando al
chip controlador de teclado, que genere una señal de RESET para que el micro vaya a leer
la primera instrucción del POST en la memoria ROM-BIOS.
Se ejecuta el POST o autochequeo en el arranque, y si este encuentra todos los
componentes OK, responde con un BEP por el parlante.
Se realiza una lectura del BIOS, que “enseña” al micro a controlar los periféricos
básicos del sistema.
Se lee de la memoria CMOS-RAM la configuración física, es decir por que periféricos está
formado el equipo. En ése momento aparecerá por pantalla un cuadro de configuración.
Se da lugar al proceso de BOOTEO, es decir a la carga del Sistema Operativo en
memoria RAM. En ese momento se exhibe por pantalla un mensaje como “iniciando MSDOS”.
Luego se leen los archivos de configuración del sistema: CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT,
en ese orden. Finalmente se exhibe por pantalla el “PROMPT” o símbolo del sistema.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
MEMORIA EXTENDIDA
1 K Byte
Ing. José Alberto Díaz García
Administración de la memoria
™ La memoria física se
divide en cuatro
categorías:
‰ Memoria convencional
incluye todas la
direcciones entre 0 y
640KBytes.
‰ Se le conoce como
memoria base. Es en
esta área donde el MSDOS corre normalmente.
Ing. José Alberto Díaz García
Administración de memoria
‰ Memoria
superior/expandida
también se le
conoce como
memoria reservada.
‰ Incluye direcciones
de memoria que van
desde 640KBytes
hasta 1024KBytes.
Tiene un tamaño de
384 Kbytes.
Ing. José Alberto Díaz García
Administración de memoria
‰ La memoria
extendida
corresponde a las
posiciones de
memoria arriba de
1Mbyte el límite del
8088/8086.
‰ También se le conoce
como especificación
de memoria
extendida (XMS).
‰ XMS es el área de
memoria primaria
utilizada por
Windows 9X.
Ing. José Alberto Díaz García
Administración de memoria
‰ Una vez que se
carga el manejador
XMS, la memoria
extendida esta
disponible para el
sistema operativo.
‰ Una vez que esto
sucede los
primeros 64KBytes
de la memoria
extendida se le
llama área de
memoria alta
(HMA).
Ing. José Alberto Díaz García
Resumiendo
Ing. José Alberto Díaz García
Localización de la memoria física
™ La memoria convencional incluye todas las posiciones entre 0
y 640 KBytes. También se le conoce como memoria base.
™ Memoria superior/expandida incluye todas la direcciones de
memoria entre 640 KBytes y 1024 KBytes (1 Mbyte).
™ La memoria expandida puede ser accesada en páginas (grupos
de 16 KBytes) de marcos de 64KBytes, establecidas en
bloques de la memoria superior libre. EMM386.EXE
controlada la memoria expandida.
™ La memoria extendida incluye las direcciones de memoria
para arriba de 1024 KBytes. Se controla por medio de
HIMEM.SYS.
™ Los primeros 64KBytes de la memoria extendida se le llama
memoria alta (HMA). Cuando se activa, Windows 9X corre en
esta memoria.
Ing. José Alberto Díaz García
Memoria virtual
™ También se le conoce como “SWAP FILE” o “PAGE FILE” es
utilizada para describir la memoria que no es lo que parece
ser.
™ El espacio del disco duro se manipula para que parezca RAM.
™ La combinación de memoria virtual y la memoria física
instalada, da la apariencia de mayor cantidad de memoria
instalada.
™ La memoria virtual es fundamental en multitasking en
Windows 9X.
Ing. José Alberto Díaz García
Memoria virtual
™ Los conflictos de memoria nos
llevan a una condición de una
Falla de Protección General
(GPF). Un GPF generalmente
ocurre cuando una aplicación
tiende a violar la integridad del
sistema por alguna de las
siguientes razones.
‰ Trata de utilizar un espacio de
memoria asignado a otra
aplicación.
‰ Trata de interactuar con un
manejador fallido de hardware.
‰ Trata de tener acceso directo al
hardware del sistema.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García
Modo real versus modo protegido
™ Modo real quiere decir que el
SO solo puede direccionar 1
MByte de memoria RAM.
™ Modo protegido permite que si
un programa falla durante su
ejecución no colapse todo el
sistema. Lo que sucede en un
área de la memoria no afecta a
los otros programas.
Ing. José Alberto Díaz García
Ing. José Alberto Díaz García