Introducción a los S O

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Introducción a los 
Sistemas Operativos
Responsable: Ing. Tonny E. Bardales Lozano
Introducción
• Un Sistema Operativo (S.O.) tiene significados 
distintos para diferentes usuarios.
• La visión de cada uno de éstos se denomina 
visión abstracta porque enfatiza las 
características que son importantes desde la 
perspectiva del observador, ignorando todos los 
demás aspectos.
• Un S.O. implementa una visión abstracta al 
actuar como intermediario entre el usuario y el 
sistema de cómputo.
Metas de un S.O.
• Un S.O. tiene dos metas:
1. El uso eficiente de un sistema de cómputo.
2. Conveniencia del usuario.
• Desafortunadamente, la 2da. meta a menudo está en 
conflicto con la primera. En consecuencia un S.O. no 
puede proveer a ambos.
• Comúnmente, encuentra el equilibrio que resulte más 
efectivo en el ambiente en el cual se usa un sistema de 
cómputo.
• El uso eficiente es importante cuando un sistema de 
cómputo es compartido por varios usuarios, mientras la 
conveniencia del usuario es importante en computadoras 
personales.
Utilización efectiva
• Destinamos el término utilización efectiva para 
referirnos al balance entre la eficiencia y la 
conveniencia del usuario, que a su vez se ajuste 
mejor al ambiente.
• La función primaria de un S.O. es admitir la 
ejecución de los programas del usuario para 
asegurar su conveniencia y el uso eficiente de los 
recursos.
Visión Abstracta del S.O.
¿Qué es un Sistema Operativo?
• Para un escolar o estudiante universitario, un S.O. es el 
software que permite el acceso a la riqueza de conocimiento 
disponible en el Internet.
• Para un programador, un S.O. es el software que permite el 
uso de un sistema de cómputo para el desarrollo de 
programas.
• Para una persona que usa un paquete de aplicaciones, un S.O. 
es simplemente el software que hace posible que use el 
paquete.
• Para un técnico en una planta química informatizada, el S.O. es 
el componente invisible de un sistema de cómputo que 
controla la planta.
Percepción del usuario de un S.O.
• La percepción del usuario de un S.O. depende de 
3 factores:
1. El propósito para el cual una computadora está siendo 
usado.
2. El ambiente de cómputo (¿Dónde?).
3. Grado de identidad del sistema de cómputo con el 
propósito que se está atendiendo.
• Para el estudiante, el propósito único del sistema de cómputo 
podría ser usar un navegador del Internet. El S.O. coadyuva a lograr 
esto, así es que se identifica con el uso del sistema de cómputo para 
la navegación en Internet.
Percepción del usuario de un S.O.
• Un programador desea destinar un sistema de 
cómputo al desarrollo de programas de uso 
general, así es que la habilidad para usar un 
compilador para un lenguaje específico es de 
suma importancia.
• Para una persona que usa un paquete de 
aplicaciones, el S.O. es simplemente un medio 
de uso del paquete.
• Para un técnico en una planta química 
informatizada considera al S.O. como un todo en 
el sistema de control de la planta.
Percepción del usuario de un S.O.
• De los ejemplos anteriores, es claro que un 
usuario percibe al S.O. como el software que le 
ayuda a lograr el uso buscado de un sistema de 
cómputo; las demás capacidades del sistema de 
cómputo y su ambiente no parecen tener 
importancia.
• Así, el SO es simplemente una manera de lograr 
un propósito establecido.
• Un usuario preferirá un SO que le permita 
alcanzar su propósito de la manera más simple y 
rápida posible.
Usos de las visiones abstractas
Usos Descripción
Recopilación de los 
requerimientos del 
sistema
La visión abstracta del usuario indica los servicios 
importantes que un sistema debe suministrar. Puede 
usarse un conjunto de visiones abstractas para integrar 
una especificación de los requerimientos del sistema.
Diseño del sistema El uso de las visiones abstractas permite que un 
diseñador se centre en una parte específica del 
sistema. Los detalles de las demás partes están 
ocultos; se supone que estas partes se encuentran 
disponibles. 
Implementación 
del sistema
La parte cuyos detalles están ocultos en una visión de 
diseño se convierte en un módulo, que puede 
invocarse desde otros módulos. Este hecho conduce a 
una implementación modular.
Visión abstracta de un diseñador de S.O.
Interfaz del Usuario
Programas que no son de 
kernel
Kernel (Núcleo)
Hardware de la computadora
Parte Descripción
Kernel Controla la operación de la 
computadora y provee funciones para 
usar el CPU y demás recursos.
Programas que no son de kernel Implementan los comandos del usuario. 
No interactúan con el hardware.
Interfaz del usuario Proveen al usuario una interfaz de 
comando de línea o bien una de usuario 
gráfico (la interfaz gráfica del usuario).
Metas de un Sistema Operativo
• Un S.O. no sólo debe asegurar el uso eficiente de un 
sistema de cómputo, sino que también debe proveer 
la conveniencia del usuario. Sin embargo, estas 
consideraciones a menudo están en conflicto.
• Por ejemplo, el suministro de un servicio rápido a 
una petición del usuario podría implicar que haya 
que despreciar a otros usuarios del sistema.
• También podría significar que los recursos deberían 
permanecer asignados al programa de un usuario 
aun cuando el programa no los esté usando, lo cual 
conduciría a la sub-utilización de recursos. 
Metas de un Sistema Operativo
• En tales casos, el diseñador del S.O. debe tomar 
una decisión consciente para intercambiar la 
conveniencia y la velocidad de un usuario con las 
de otros, o bien con el uso eficiente del sistema 
de cómputo.
• Así, la meta crucial de un SO es proveer la 
combinación que mejor se ajuste al ambiente de 
uso eficiente y de conveniencia del usuario. Esta 
es la noción de utilización efectiva de un sistema 
de cómputo.
El SO y la utilización efectiva 
• La noción de utilización efectiva abarca un espectro amplio
de consideraciones. En un extremo del espectro se ubican
consideraciones centradas en el usuario, como la
conveniencia del usuario y el servicio rápido para las
peticiones del mismo. Son importantes en sistemas
operativos que admiten computación interactiva o
aplicaciones de tiempo crítico.
• Las consideraciones centradas en el sistema existen en el
otro extremo del espectro. El uso eficiente del sistema es la
preocupación suprema en un ambiente de computación
que se centre en el sistema, tal como el procesamiento de
datos no interactivo. Esto se obtiene a través del uso de
buenas políticas de asignación de recursos.
El SO y la utilización efectiva 
• La eficiencia de uso tiene dos aspectos. Un SO consume
algunos recursos de un sistema de cómputo durante su
propia operación; por ejemplo, ocupa memoria y usa el
CPU. Este consumo de recursos constituye una sobrecarga
(overhead) que reduce los recursos disponibles a los
programas de los usuarios.
• El otro aspecto del uso eficiente tiene que ver con el
empleo de recursos que realizan los programas del usuario.
Puede resultar una eficiencia baja debido a dos causas:
• Si un SO le asigna exceso de recursos a los programas o si es
incapaz de asignar recursos libres a los programas que los
necesiten. Lo primero conduce a un derroche de recursos,
mientras que lo último produce entorpecimiento de los
recursos y afecta el progreso de los programas.
El uso eficiente 
• El uso eficiente de recursos puede obtenerse mediante la
revisión constante de su empleo y realizando medidas correctivas
cuando sean necesarias. Sin embargo, un sistema de cómputo
contiene varios recursos, como la memoria, los dispositivos de
E/S y el CPU, por lo que un método comprehensivo de revisión
de la eficiencia puede conducir a una sobrecarga alta. Así, los SO
utilizan estrategias que son de aplicación simple y fácil, pero que
se sabe que no son del todo óptimas para asegurar una buena
eficiencia.
• Por ejemplo, se centran en la eficiencia de algunos recursos
importantes, como el CPU y la memoria, o manejan los
programas del usuario de manera que garanticen una eficiencia
alta.Facetas de la conveniencia del usuario
Faceta Ejemplos
Necesidad Capacidad para ejecutar programas, 
uso del sistema de archivos.
Buen servicio Respuesta rápida a las peticiones de 
computación.
SO amigable con el usuario Comandos de uso sencillo, interfaz 
gráfica de usuario (GUI).
Nuevo modelo de programación Programación concurrente, XP o POO.
Características para expertos Medios para construir estructuras 
computacionales complejas.
Características orientadas a la red Medios para construir servidores con 
capacidad de red.
Evolución Capacidad para añadir nuevas
características, uso de nuevas PC’s.
La Operación de un S.O. –Funciones clave
Función Responsabilidad del S.O.
Programas Iniciación y terminación de programas. Suministrar 
métodos convenientes, de modo que varios
programas puedan trabajar con un objetivo común.
Recursos Asegurar la disponibilidad de los recursos en el 
sistema y asignarlos a los programas.
Planificación Decidir cuándo y durante cuánto tiempo dedicar el 
CPU a un programa.
Protección Proteger los datos y los programas contra la 
interferencia de otros usuarios y de sus programas.
La Operación de un S.O.
• Para darse cuenta de la ejecución de un programa, un SO debe
asegurar que recursos tales como la memoria y los
dispositivos de E/S están disponibles para aquél.
• También debe proveerse suficiente atención del CPU a la
ejecución de un programa. Esta función se llama planificación.
Un usuario puede utilizar varios programas para cumplir con
un requisito computacional; por eso un SO debe proporcionar
medios para asegurar funcionamiento armonioso de tales
programas.
• Para ganarse la confianza de los usuarios, un SO debe proveer
una garantía de que sus datos no se usarán ilegalmente ni se
perderán, y que la ejecución de sus programas no afrontará la
interferencia de otros programas en el sistema.
Tareas comunes realizadas por los S.O.
Tarea Cuándo/quién ejecuta
1. Mantener una lista de usuarios autorizados. Administrador del sistema
2. Construir una lista de todos los recursos del sistema . Cuando se inicia el S.O.
3. Iniciar la ejecución de los programas. Con comandos del usuario.
4. Mantener la información del uso de recursos por los 
programas y el estado actual de todos los programas.
Continuamente durante la 
operación del S.O.
5. Mantener el estado actual de todos los recursos y 
asignar los recursos a los programas cuando se solicite.
Cuando se soliciten recursos 
o se liberen.
6. Realizar la planificación. Durante la operación del S.O.
7. Mantener información para la protección. Durante la operación del S.O.
8. Manejar las peticiones hechas por los usuarios y sus 
programas.
Con las peticiones del 
usuario.
Programas
Estructura 
Computacional
Responsabilidades del S.O.
Programa individual Ejecutar la iniciación/terminación de los programas,
administración de recursos.
Secuencia de programas 
individuales
Implementar la dependencia de los programas: 
terminar la secuencia si un programa experimenta 
una terminación anormal.
Coejecución de 
programas
Suministrar las interfaces apropiadas entre los 
programas, ejecutar la terminación de los programas 
coejecutados.
• Una estructura computacional es una configuración de uno o
más programas que trabajan con una meta común. Se crea al
emitir uno o más comandos para especificar las relaciones
entre los programas y para iniciar su ejecución. Algunas son:
La asignación y planificación de recursos
• La función de asignación de recursos realiza la unión de uno o
más recursos con un programa solicitante: es decir, asocia los
recursos con un programa. También retira la asignación de
ellos de un programa y los asigna a otros. De esta manera, la
asignación y el retiro de asignación de recursos ayudan a
implementar el uso compartido de recursos por los usuarios.
• Los recursos se dividen en recursos de sistema y creados por
el usuario.
• La función de protección de los recursos impide la
interferencia mutua entre usuarios que comparten un
conjunto de ellos. La protección se implementa realizando una
asignación sólo si una petición satisface un conjunto de
restricciones.
La asignación y planificación de recursos
La asignación y planificación de recursos
La asignación y planificación de recursos
Recursos virtuales
Recursos virtuales
Seguridad y protección
Seguridad y protección
Temas a abordar