Wiki de Sistemas Operativos - Contribuciones del usuario [es]

Modos de operación de la CPU

2012-11-08T17:24:15Z

Jorcorher: /* Privilegiado */ Añado enlace al siguiente documento

= 2.3. Modos de operación de la CPU =

Los fabricantes de procesadores actuales ofrecen procesadores que generalmente disponen de, al menos, dos modos de funcionamiento:

== No privilegiado ==
También llamado modo usuario (es preferible no usar este término para no llegar a confusión).
* Modo en el que se ejecutan los procesos y bibliotecas del sistema operativo. En el caso concreto de los sistemas operativos [[Modelos de Diseño de Sistemas Operativos|micronúcleos]], los servidores también se ejecutan en modo no privilegiado, tales como el servidor de ficheros, el administrador de memoria y los gestores de dispositivo.

* Ofrece únicamente un subconjunto de las instrucciones disponibles.

== Privilegiado ==
También llamado modo supervisor (no confundir con usuario root).
* Modo en el que se ejecuta el núcleo del sistema operativo.
* Ofrece acceso total a las instrucciones de la CPU.
Un fallo de programación en modo privilegiado puede plantar el SO, en modo no privilegiado nunca pasaría eso.

2.3. [[Componentes básicos de un sistema operativo|Componentes básicos de un sistema operativo]]

Organización básica de un ordenador

2012-11-08T17:20:26Z

Jorcorher: Añado enlace al siguiente contenido para facilitar la lectura

Un ordenador está compuesto de los siguientes componentes básicos:

* Unidad de procesamiento (CPU). Dispone de juego de instrucciones básicas de bajo nivel (lenguaje ensamblador) definidas por el diseñador/fabricante. Por tanto, el juego de instrucciones y los parámetros que estas toman son diferentes según el tipo de procesador que se esté empleado. Algunos ejemplos de procesadores, son las familias Intel x86 y x86_64, ARM, SPARC y PowerPC, entre muchas otras.
* Memoria principal. Almacena el estado de la ejecución de los procesos, es decir, variables y estructuras de datos empleadas. Es una memoria volátil, por tanto, al dejar de suministrarseles energía, la información se desvanece.
* Dispositivos de entrada y salida. Se tratan de dispositivos que permiten recibir y enviar datos que pueden ser empleados por los programas en ejecución. Por ejemplo, teclado, ratón, disco duro magnético, tarjeta de red, tarjeta de vídeo, entre muchos otros.

En la arquitectura de Von Neumann, estos tres componentes se comunican a través un único bus.

2.2. [[Modos de operación de la CPU|Modos de operación de la CPU]]

Introducción histórica

2012-11-08T17:19:08Z

Jorcorher: /* Años 90 */ Cambio el enlace a un enlace interno de la wiki

= Introducción histórica a los SSOO =

* Breve introducción histórica de los sistemas operativos:

http://www.youtube.com/watch?v=kjI_jXX6Byc

== Años 40 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/Colossus_computer MARK-1 y MARK-2], en Reino Unido durante la II Guerra Mundial.

* [http://es.wikipedia.org/wiki/ENIAC ENIAC], desarrollado en EE.UU, entre 1943 y 1946.

http://www.youtube.com/watch?v=mxj6h5JyfXs

* [http://en.wikipedia.org/wiki/EDSAC EDSAC], desarrollado en Inglaterra en 1949.

== Años 50 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_I UNIVAC I], en EE.UU (1951). Hasta 16 instalaciones.

* [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_701 IBM 701], en EE.UU (1952). Después vinieron IBM 702 y 650.

== Años 60 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_7094 IBM 7094]

* minicomputers: PDP-1 (primera máquina de Digital). Comienzos de la cultura hacker en el MIT (EE.UU).

http://www.youtube.com/watch?v=7bzWnaH-0sg

http://www.youtube.com/watch?v=tyDZjEcCgaI&feature=related

* Unión Sovietica: Ural
http://www.youtube.com/watch?v=2IRN4nZrDwk

== Años 70 ==

* IBM 360. In 1960, a typical system sold for $2,900,000 or could be rented for $63,500 a month.

* PDP-7 y PDP-11 de Digital. Miniordenadores en la universidades. Costaba un 5% del precio de un IBM 360.

* 1969, UNIX: Dennis Ritchie and Ken Thompsom talks about UNIX.
http://www.youtube.com/watch?v=7FjX7r5icV8

*En 1973, se crea el primer sistema operativo de tipo [http://es.wikipedia.org/wiki/Unix UNIX]

* Programando un PDP-11 con los "switches" (no terminal gráfico):
http://www.youtube.com/watch?v=XV-7J5y1TQc&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=7zaaD_xP6nU&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=xiE2QldpQRQ&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=NUSn59iY8U8&feature=related

* PDP-11 test program:
http://www.youtube.com/watch?v=Foch69Nm2F0&feature=related

* PDP-11 con Video Terminal (VT) en 1973:
http://www.youtube.com/watch?v=7ND6oLXocR0&feature=related
http://vt100.net/vt_history (no video)

* 1975, PDP-11/3:
http://www.youtube.com/watch?v=goOjxSZW1aQ&feature=related

== Años 80 ==

* Ejemplo de UNIX funcionando sobre PC AT:
http://www.youtube.com/watch?v=Aj1n2_qEq5k&feature=related

* Personal computers (PC). 198X, IBM XT running PC-DOS 3.1
http://www.youtube.com/watch?v=9-RyvZxKufo&feature=related

*En 1980, los fabricantes más conocidos crean sistemas operativos basados en UNIX, como IBM crea AIX, SUN crea Solaris, Digital crea The64,HP crea HP-UX y Microsoft crea Xenix. También paralelamente en la Universidad de California se crea un sistema operativo llamado BSD.

* 1984, GNU (Richard Stallman):
http://www.youtube.com/watch?v=y1DFwtR755I

* Software Libre:
http://www.youtube.com/watch?v=7x7LGrVvYZ4

* 1984, 1st Apple macintosh:
http://www.youtube.com/watch?v=HhsWzJo2sN4
http://www.youtube.com/watch?v=G0FtgZNOD44

* MS-DOS 5.0 (1985)
http://www.youtube.com/watch?v=dmEvPZUdAVI

* 1986, Windows 1.0 (Steve Ballmer advert)
http://www.youtube.com/watch?v=sforhbLiwLA&feature=related

* Microcomputer (home computers):
Sinclair Spectrum:
http://www.youtube.com/watch?v=Q17zTQMHxGs&feature=related

Commodore:
http://www.youtube.com/watch?v=-yLRCmWJ_DU

== Años 90 ==

* En 1990, se porta BSD a Intel 80386.

* IBM System/390 (mainframe)
http://www.youtube.com/watch?v=ytMgyrZm87A&feature=related

* 1992, Linux:
http://www.youtube.com/user/TheLinuxFoundation#p/u/0/5ocq6_3-nEw

1.3. [[Tipos de Sistemas Operativos|Tipos de sistemas operativos]]

Qué es un Sistema Operativo

2012-11-08T17:18:19Z

Jorcorher: /* 1.1.2. Principios de diseño de un buen Sistema Operativo */ cambio el enlace a un enlace interno

= 1.1. ¿Qué es un Sistema Operativo? =

== 1.1.1. ¿Qué es un Sistema Operativo? ==

El sistema operativo es el conjunto de programas que:

* Gestionan y reparten de manera equitativa los recursos que ofrece el ''hardware'' entre los programas en ejecución. Concretamente, los recursos a gestionar son tres:

** La [http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamiento CPU], también conocida como procesador o unidad central de procesamiento. Todo procesador ofrece un conjunto de instrucciones de bajo nivel (lenguaje ensamblador) con operaciones básicas que ejecuta de manera secuencial.
** La [http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principal Memoria principal], memoria empleada para almacenar el estado de la ejecución del programa.
** Los [http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salida#Dispositivos_de_entrada_y_salida dispositivos de Entrada/Salida], tales como la tarjeta de vídeo, la tarjeta de red, los dispositivos de almacenamiento masivo (disco duro del tipo que sea), teclado, ratón, pantalla, entre muchos otros.

* Ofrece un '''lanzador de aplicaciones''', que pueden estar basados en:

** Intérprete de órdenes/comandos (traducción incorrecta del original inglés ''command'', que significa órden), también llamado ''shell''. El dispositivo de entrada empleado es el teclado. Es generalmente complejo pero ofrece funcionalidades avanzadas. Algunos ejemplos son la shell de ''bash'' disponible en Linux o el PowerShell disponible en la recientes versiones de MS-Windows. Para ejecutar un programa se escribe su nombre, seguido de opciones (en caso de que las tenga y se pulsa la tecla de ''Intro'').
** Gestor de ventanas: Son los más populares por su sencillez, aunque ofrecen menor funcionalidad que los basados en intérpretes de órdenes. Los programas se ejecutan mediante un clic sencillo o doble de ratón. En dispositivos portátiles en lugar del ratón se emplea una pantalla táctil.

* Ofrece una interfaz estable y homogénea a los programas de usuario para solicitar servicios. Esta interfaz se conoce como '''API''' (del inglés, ''Application Programming Interface'') del sistema operativo.

El sistema operativo se sitúa entre los programas de usuario en ejecución y el hardware, de manera que los programas '''siempre''' deben emplear la ''API'' del sistema operativo para acceder a los recursos que ofrece el hardware.

== 1.1.2. Principios de diseño de un buen Sistema Operativo ==

Los aspectos a tener en cuenta respecto a la gestión de recursos son:

* Realizar una gestión eficiente de los recursos.
* Coordinar la asignación de los mismos entre los programas de ejecución (como se si tratase de un moderador en un debate, asignando el turno de palabra a cada uno de los asistentes).
* Hacer un reparto equitativo (del diccionario de la RAE, ''equidad'' significa "dar a cada uno lo que merece"). Esto no significa hacer una división exacta de los recursos, si no que se tendrán en cuenta la naturaleza de cada programa en ejecución a la hora de hacer el reparto.
* No ofrecer ninguna interfaz que permita a las aplicaciones acceder directamente los recursos hardware.

Respecto a la API, debe:

* Ser estable, no debe cambiar con el tiempo.
* Ser homogénea, guardar una similitud lógica en sus llamadas.
* Debe abstraer y ocultar los detalles de bajo nivel de los componentes, de manera que los programas lleguen a ser complemente independientes del hardware.

Además de todo esto, un buen sistema operativo es ''portable'', es decir, que soporte diferentes arquitecturas ''hardware'', como por ejemplo la ARM (típicamente empleada en dispositivos móviles con limitaciones importantes en materia de energía), la PC x86 y x86_64 de Intel, las variantes del PC que ofrece AMD, la arquitectura PowerPC (empleada antaño por Apple y desarrollada por IBM) y SPARC (desarrollada por Sun Microsystems, adquirida por Oracle).

1.2. [[Introducción histórica|Breve introducción histórica a los sistemas operativos]]

Tipos de Sistemas Operativos

2012-11-08T17:14:26Z

Jorcorher: /* 1.3.2. Según cómo se presta el servicio */ Añado enlace al siguiente apartado

= 1.3. Tipos de Sistemas Operativos =
== 1.3.1. Según cuántas aplicaciones pueda ejecutar a la vez ==

=== '''Monoprogramables'''===
*En un determinado instante de tiempo, '''sólo hay un único proceso en ejecución que monopoliza todos los recursos''' del sistema.
*Principal ventaja: su sencillez.
* Generalmente, no tienen mecanismos de protección de memoria (esta característica los hace más proclives a virus).
*Dos subtipos:
**Ofrece intérprete de órdenes.
**Ofrece entrada a través de cinta/switches (SSOO históricos).
*Ejemplo: DOS.

=== '''Multiprogramables''' ===

*Permiten ejecutar '''múltiples procesos en un único procesador'''. Se tienen varios programas cargados simultáneamente en la memoria, así que el SO debe controlar los accesos y los espacios de la misma.
*Tienen mecanismos de protección del espacio de memoria (el SO impide que una aplicación acceda al espacio de memoria de otra).

====Características que pueden presentar:====

**Multiprogramación: se ejecutan varios procesos simultáneamente de manera que se reparte el uso del procesador. A esta característica también se le llama (de forma imprecisa) "Multitarea".
**Multiusuario: admite múltiples usuarios trabajando simultáneamente.
**Multiacceso: el sistema ofrece varios terminales (mecanismos) para acceso concurrente a él.
**Multiprocesamiento o multiprocesadores: soporta más de un procesador y hace uso de todos ellos.
***Tipos de sistemas multiprocesadores: Podemos diferencias 3 tipos: especializados, con acoplamiento débil y con acoplamiento fuerte:
****Sistemas multiprocesadores con procesadores especializados: Son sistemas que cuentan con un procesador de propósito general y varios procesadores especializados (como por ejemplo coprocesadores aritméticos o el procesador de una tarjeta gráfica). Dichos procesadores especializados solo son capaces de ejecutar un conjunto de operaciones especificas y funcionan únicamente cuando el procesador general se lo solicita, en ese momento colaboran con el procesador general.
****Sistemas multiprocesadores con acoplamiento débil: Son sistemas con procesadores relativamente independientes, cada uno tiene su propia memoria y sus propios canales de E/S.
****Sistemas multiprocesadores con acoplamiento fuerte: Son sistemas con varios procesadores de propósito general independientes entre sí pero que comparten la memoria y trabajan bajo un sistema operativo común.
**Tiempo real: intenta garantizar que determinadas tareas se ejecuten en un plazo de tiempo determinado. Atendiendo al nivel de exigencia, se subdividirían en dos: soft (suave) o '''flexible''' y hard(duro) o '''estricto'''. Un ejemplo puede ser el sistema operativo de tiempo real instalado en el procesador de un teléfono móvil; si llega una llamada tiene que pasarla en ese momento, sino ese proceso deja de ser importante.
**Distribuido: permite la ejecución de múltiples procesos en diferentes máquinas comunicadas por un enlace de red. El primer SO en soportar esta característica fue [http://es.wikipedia.org/wiki/Plan_9_from_Bell_Labs Plan 9] de ''Bell Labs''.

== 1.3.2. Según cómo se presta el servicio ==

Clasificación no excluyente:

* Sistemas operativos de servidor
* Sistemas operativos de ordenador personal
* Sistemas operativos en tiempo real
* Sistemas operativos embarcados / integrados / "embebidos", ejemplos, dispositivos móviles o smartcard.
* Sistemas operativos web

2.1 [[Organización básica de un ordenador]]

Introducción histórica

2012-11-08T17:04:27Z

Jorcorher: /* Años 90 */ Añado enlace al siguiente apartado

= Introducción histórica a los SSOO =

* Breve introducción histórica de los sistemas operativos:

http://www.youtube.com/watch?v=kjI_jXX6Byc

== Años 40 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/Colossus_computer MARK-1 y MARK-2], en Reino Unido durante la II Guerra Mundial.

* [http://es.wikipedia.org/wiki/ENIAC ENIAC], desarrollado en EE.UU, entre 1943 y 1946.

http://www.youtube.com/watch?v=mxj6h5JyfXs

* [http://en.wikipedia.org/wiki/EDSAC EDSAC], desarrollado en Inglaterra en 1949.

== Años 50 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_I UNIVAC I], en EE.UU (1951). Hasta 16 instalaciones.

* [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_701 IBM 701], en EE.UU (1952). Después vinieron IBM 702 y 650.

== Años 60 ==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_7094 IBM 7094]

* minicomputers: PDP-1 (primera máquina de Digital). Comienzos de la cultura hacker en el MIT (EE.UU).

http://www.youtube.com/watch?v=7bzWnaH-0sg

http://www.youtube.com/watch?v=tyDZjEcCgaI&feature=related

* Unión Sovietica: Ural
http://www.youtube.com/watch?v=2IRN4nZrDwk

== Años 70 ==

* IBM 360. In 1960, a typical system sold for $2,900,000 or could be rented for $63,500 a month.

* PDP-7 y PDP-11 de Digital. Miniordenadores en la universidades. Costaba un 5% del precio de un IBM 360.

* 1969, UNIX: Dennis Ritchie and Ken Thompsom talks about UNIX.
http://www.youtube.com/watch?v=7FjX7r5icV8

*En 1973, se crea el primer sistema operativo de tipo [http://es.wikipedia.org/wiki/Unix UNIX]

* Programando un PDP-11 con los "switches" (no terminal gráfico):
http://www.youtube.com/watch?v=XV-7J5y1TQc&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=7zaaD_xP6nU&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=xiE2QldpQRQ&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=NUSn59iY8U8&feature=related

* PDP-11 test program:
http://www.youtube.com/watch?v=Foch69Nm2F0&feature=related

* PDP-11 con Video Terminal (VT) en 1973:
http://www.youtube.com/watch?v=7ND6oLXocR0&feature=related
http://vt100.net/vt_history (no video)

* 1975, PDP-11/3:
http://www.youtube.com/watch?v=goOjxSZW1aQ&feature=related

== Años 80 ==

* Ejemplo de UNIX funcionando sobre PC AT:
http://www.youtube.com/watch?v=Aj1n2_qEq5k&feature=related

* Personal computers (PC). 198X, IBM XT running PC-DOS 3.1
http://www.youtube.com/watch?v=9-RyvZxKufo&feature=related

*En 1980, los fabricantes más conocidos crean sistemas operativos basados en UNIX, como IBM crea AIX, SUN crea Solaris, Digital crea The64,HP crea HP-UX y Microsoft crea Xenix. También paralelamente en la Universidad de California se crea un sistema operativo llamado BSD.

* 1984, GNU (Richard Stallman):
http://www.youtube.com/watch?v=y1DFwtR755I

* Software Libre:
http://www.youtube.com/watch?v=7x7LGrVvYZ4

* 1984, 1st Apple macintosh:
http://www.youtube.com/watch?v=HhsWzJo2sN4
http://www.youtube.com/watch?v=G0FtgZNOD44

* MS-DOS 5.0 (1985)
http://www.youtube.com/watch?v=dmEvPZUdAVI

* 1986, Windows 1.0 (Steve Ballmer advert)
http://www.youtube.com/watch?v=sforhbLiwLA&feature=related

* Microcomputer (home computers):
Sinclair Spectrum:
http://www.youtube.com/watch?v=Q17zTQMHxGs&feature=related

Commodore:
http://www.youtube.com/watch?v=-yLRCmWJ_DU

== Años 90 ==

* En 1990, se porta BSD a Intel 80386.

* IBM System/390 (mainframe)
http://www.youtube.com/watch?v=ytMgyrZm87A&feature=related

* 1992, Linux:
http://www.youtube.com/user/TheLinuxFoundation#p/u/0/5ocq6_3-nEw

[http://1984.lsi.us.es/wiki-ssoo/index.php/Tipos_de_Sistemas_Operativos 1.3 Tipos de Sistemas Operativos]

Qué es un Sistema Operativo

2012-11-08T17:00:00Z

Jorcorher: /* 1.1.2. Principios de diseño de un buen Sistema Operativo */ añado enlace al siguiente contenido para facilitar la lectura de los apuntes

= 1.1. ¿Qué es un Sistema Operativo? =

== 1.1.1. ¿Qué es un Sistema Operativo? ==

El sistema operativo es el conjunto de programas que:

* Gestionan y reparten de manera equitativa los recursos que ofrece el ''hardware'' entre los programas en ejecución. Concretamente, los recursos a gestionar son tres:

** La [http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamiento CPU], también conocida como procesador o unidad central de procesamiento. Todo procesador ofrece un conjunto de instrucciones de bajo nivel (lenguaje ensamblador) con operaciones básicas que ejecuta de manera secuencial.
** La [http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principal Memoria principal], memoria empleada para almacenar el estado de la ejecución del programa.
** Los [http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salida#Dispositivos_de_entrada_y_salida dispositivos de Entrada/Salida], tales como la tarjeta de vídeo, la tarjeta de red, los dispositivos de almacenamiento masivo (disco duro del tipo que sea), teclado, ratón, pantalla, entre muchos otros.

* Ofrece un '''lanzador de aplicaciones''', que pueden estar basados en:

** Intérprete de órdenes/comandos (traducción incorrecta del original inglés ''command'', que significa órden), también llamado ''shell''. El dispositivo de entrada empleado es el teclado. Es generalmente complejo pero ofrece funcionalidades avanzadas. Algunos ejemplos son la shell de ''bash'' disponible en Linux o el PowerShell disponible en la recientes versiones de MS-Windows. Para ejecutar un programa se escribe su nombre, seguido de opciones (en caso de que las tenga y se pulsa la tecla de ''Intro'').
** Gestor de ventanas: Son los más populares por su sencillez, aunque ofrecen menor funcionalidad que los basados en intérpretes de órdenes. Los programas se ejecutan mediante un clic sencillo o doble de ratón. En dispositivos portátiles en lugar del ratón se emplea una pantalla táctil.

* Ofrece una interfaz estable y homogénea a los programas de usuario para solicitar servicios. Esta interfaz se conoce como '''API''' (del inglés, ''Application Programming Interface'') del sistema operativo.

El sistema operativo se sitúa entre los programas de usuario en ejecución y el hardware, de manera que los programas '''siempre''' deben emplear la ''API'' del sistema operativo para acceder a los recursos que ofrece el hardware.

== 1.1.2. Principios de diseño de un buen Sistema Operativo ==

Los aspectos a tener en cuenta respecto a la gestión de recursos son:

* Realizar una gestión eficiente de los recursos.
* Coordinar la asignación de los mismos entre los programas de ejecución (como se si tratase de un moderador en un debate, asignando el turno de palabra a cada uno de los asistentes).
* Hacer un reparto equitativo (del diccionario de la RAE, ''equidad'' significa "dar a cada uno lo que merece"). Esto no significa hacer una división exacta de los recursos, si no que se tendrán en cuenta la naturaleza de cada programa en ejecución a la hora de hacer el reparto.
* No ofrecer ninguna interfaz que permita a las aplicaciones acceder directamente los recursos hardware.

Respecto a la API, debe:

* Ser estable, no debe cambiar con el tiempo.
* Ser homogénea, guardar una similitud lógica en sus llamadas.
* Debe abstraer y ocultar los detalles de bajo nivel de los componentes, de manera que los programas lleguen a ser complemente independientes del hardware.

Además de todo esto, un buen sistema operativo es ''portable'', es decir, que soporte diferentes arquitecturas ''hardware'', como por ejemplo la ARM (típicamente empleada en dispositivos móviles con limitaciones importantes en materia de energía), la PC x86 y x86_64 de Intel, las variantes del PC que ofrece AMD, la arquitectura PowerPC (empleada antaño por Apple y desarrollada por IBM) y SPARC (desarrollada por Sun Microsystems, adquirida por Oracle).

[http://1984.lsi.us.es/wiki-ssoo/index.php/Introducci%C3%B3n_hist%C3%B3rica 1.2 Breve introducción histórica]