CABLE ESTRUCTURADO

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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS.

Con el paso de los años, los SO se fueron clasificando de diferentes formas, dependiendo del uso o de la aplicación que se les daba. A continuación mostraremos diferente tipos de SO, con algunas de su caracteristicas:

1) Sitemas Operativos de multiprogramación: Es el modo de funcionamiento disponible en algunos SO, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento se encuentre siempre ejecutando una tarea, aprovechando asi al máximo su utilización.

Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, soportan la multitarea.

Las características de un Sistema Operativo de multiprogramación o multitarea son las siguientes:

• Mejora productividad del sistema y utilización de recursos.
• Multiplexa recursos entre varios programas.
• Generalmente soportan múltiples usuarios.
• Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios individuales.
• Requieren validación de usuario para seguridad y protección.
• Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.
• Multitarea sin soporte multiusuario se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real.
• Sistemas multiprocesadores son sistemas multitareas por definición ya que soportan la ejecución simultánea de múltiples tareas sobre diferentes procesadores.
• En general, los sistemas de multiprogramación se caracterizan por tener múltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.
 

 2)  Sistema Operativo Monotareas: Los SO monotareas son más primitivos, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o solp puede ejecutar las tareas de una en una.

3) Sistema Operativo Monousuario: Son aquellos sistemas operativos que nada más pueden atender a un solo usuario, gracias a la limitaciones creadas por el hardware, el tipo de plicación que se este ejecutando o los programas. Este tipo de sistema es muy simple, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se este ultilizando, lo que quiere decir que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; yaque existe un solo usuario.

4) Sistema Operativo Multiusuario: En esta Categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos; son empleados especialmente en redes.

5) Sistemas Operativos por lotes: Este tipo de SO, procesan una gran cantidad de trabjos con poca o ninguna interacción entre usuarios y los programas en ejecución. Se agrupan todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, de este modo evitando la espera de dos o más trabajos. Son sistemas tradicionales y antiguos, fueron introducidos alrededor de 1956.

Algunas de las caracteristicas de este sistema son: 

•  Requiere que el programa, datos y órdenes al sistema sean remitidos todos juntos en forma de lote.
• Permiten poca o ninguna interacción usuario/programa en ejecución.
• Mayor potencial de utilización de recursos que procesamiento serial simple en sistemas multiusuarios.
• No conveniente para desarrollo de programas por bajo tiempo de retorno y depuración fuera de línea.
• Conveniente para programas de largos tiempos de ejecución (ej, análisis estadísticos, nóminas de personal, etc.).
• Se encuentra en muchos computadores personales combinados con procesamiento serial.
• Planificación del procesador sencilla, típicamente procesados en orden de llegada.
• Planificación de memoria sencilla, generalmente se divide en dos: parte residente del S.O. y programas transitorios.
• No requieren gestión crítica de dispositivos en el tiempo.
• Suelen proporcionar gestión sencilla de manejo de archivos: se requiere poca protección y ningún control de concurrencia para el acceso. 

6) Sistemas operativos en tiempo real: Son aquellos en los cuales no importa el usuario, si no el proceso. Por lo general, están subutilizados  sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. Son utilizados en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos. Muchos SO de tiempo real son elaborados para aplicaciones especificascomo: control de tráfico aéreo, bolsas de valores, control de refinerías etc.

Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo real son: VxWorks, Solaris, Lyns OS y Spectra. Los Sistemas Operativos de tiempo real, cuentan con las siguientes características:

• Se dan en entornos en donde deben ser aceptados y procesados gran cantidad de sucesos, la mayoría externos al sistema computacional, en breve tiempo o dentro de ciertos plazos.
• Se utilizan en control industrial, conmutación telefónica, control de vuelo, simulaciones en tiempo real., aplicaciones militares, etc.
• Objetivo es proporcionar rápidos tiempos de respuesta.
• Procesa ráfagas de miles de interrupciones por segundo sin perder un solo suceso.
• Proceso se activa tras ocurrencia de suceso, mediante interrupción.
• Proceso de mayor prioridad expropia recursos.
• Por tanto generalmente se utiliza planificación expropiativa basada en prioridades.
• Gestión de memoria menos exigente que tiempo compartido, usualmente procesos son residentes permanentes en memoria.
• Población de procesos estática en gran medida.
• Poco movimiento de programas entre almacenamiento secundario y memoria.
• Gestión de archivos se orienta más a velocidad de acceso que a utilización eficiente del recurso. 

7) Sistemas Operativos de tiempo compartido:  Estos permiten la simulación de que e sistea y sus recursos son todos para cada uno de los usuarios. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le sea posible, la respuesta aparecerá en la terminal del usuario.

Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de E/S, son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusión de que tiene el sistema dedicado para sí mismo. Esto trae como consecuencia una gran carga de trabajo al Sistema Operativo, principalmente en la administración de memoria principal y secundaria.

Ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo compartido son Multics, OS/360 y DEC-10.

Características de los Sistemas Operativos de tiempo compartido:

• Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, ej: sistemas de diseño asistido por computador, procesamiento de texto, etc.
• Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí.
• Mayoría utilizan algoritmo de reparto circular.
• Programas se ejecutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera y disminuye después de concedido el servicio.
• Evitan monopolización del sistema asignando tiempos de procesador (time slot).
• Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes.
• Gestión de archivo debe proporcionar protección y control de acceso debido a que pueden existir múltiples usuarios accesando un mismo archivos.

8) Sistemas Operativos distribuidos: Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, en este caso es trasparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema fuertemente acoplado es a es aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.

Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se compone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo. Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.

Características de los Sistemas Operativos distribuidos:

• Colección de sistemas autónomos capaces de comunicación y cooperación mediante interconexiones hardware y software .
• Gobierna operación de un S.C. y proporciona abstracción de máquina virtual a los usuarios.
• Objetivo clave es la transparencia.
• Generalmente proporcionan medios para la compartición global de recursos.
• Servicios añadidos: denominación global, sistemas de archivos distribuidos, facilidades para distribución de cálculos (a través de comunicación de procesos internodos, llamadas a procedimientos remotos, etc.).

9) Sistemas Operativos de red: Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas através de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema.El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.

Los Sistemas Operativos de red mas ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

10) Sistemas Operativos paralelos: En estos tipos de Sistemas Operativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo.

En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como lo haría normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso.

Ejemplos de estos tipos de Sistemas Operativos están: Alpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM

ORGANIZACIÓN DE UN SISTEAMA OPERATIVO.

 Un Sistema Operativo se encuentra organizadoen niveles, generalmente de la siguiente manera:

•  En el primer nivel y el más bajo se encuentra el núcleo [Kernel], el cual es el que tiene contacto directo con los circuitos electrónicos.
• En el segundo se loalizan las rutinas que implementan los servicios que ofrece el SO, como por ejemplo el manejo de los disco, el monitor, el teclado y la gestión de procesos.
• En el tercero podemos hallar el gestor de la memoria y de archivos.
• En el cuerto, están los procesos que permiten la comunicacón del usuario con el SO: el caparazón [Shell] y las órdenes propias del SO.  La comunicación unicamente es posible entre los niveles inmediatamente superior e inferior.

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PROCESO.

 Un proceso es un programa que se encuentra en ejecución. Los procesos son gestionados por el Sistema Operativo y están conformados por:

• Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador.
• Su estado de ejecución en un momento dado, esto es, los valores de los registros de la CPU para dicho programa
• Su memoria de trabajo, es decir, la memoria que ha reservado y lo que contiene.
• Otra información que permite al sistema operativo su planificación.

Esta definición puede variar en el caso de sistemas operativos multihilo, donde un proceso consta de uno o más hilos, la memoria de trabajo y la información de la planificación. Cada hilo consta de instrucciones y estado de ejecución.

Los prcesos son creados y destruidos por el sistema operativo, así como tambien este se debe hacer cargo de la comunicación entre los procesos, claro está que lo hace a petición de otros procesos. El mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso de denomina bifurcación. Los nuevos procesos pueden ser independientes y no compartir el espacio de memoria con el proceso que los ha creado o ser creados en el mismo espacio dememoria.

ESTADOS DE UN PROCESO.

A medida que un proceso se ejecuta cambia de estado. Cada proceso puede estaren uno de los siguientes estados:

• Nuevo (new): El proceso se está creando.
• Ejecución (running): El proceso se encuentra en la CPUejecutando istruciones.
• Bloqueado ( waiting, en espera): El proceso esta esperando a que ocurra un suceso.
• Preaparado (ready, listo): Esperando a que se le asigne a un procesador.
• Terminado (terminated): Finalizó su ejecución, por tanto no ejecuta màs instrucciones y el SO le retirará los recursos que consume.

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MASTER BOOT RECORD

 Un  master boot record (MBR) es el primer sector ("sector cero") de un dispositivo de almacenamiento de datos, como por ejemplo un disco duro. En ocasiones, es empleado para el arranque del sistemaoperativocon bootstrap, otras veces es usado para almacenar una tabla de perticiones, en ocasiones, se usa sólo para identificar un dispositivo de disco individual, aunque en algunas máquinas esto último no se usa y es ignorado.

COMPOSICIÓN DEL MBR

El MBR esta compuesto por un código ajecutable y las entradas de la tabla de particiones.

Estructura del Master Boot Record

Offset	Naturaleza	size
+00h	Código ejecutable	varía
+1BEh	1a entrada de tabla de particiones	16 bytes
+1CEh	2a entrada de tabla de particiones	16 bytes
+1DEh	3a entrada de tabla de particiones	16 bytes
+1EEh	4a entrada de tabla de particiones	16 bytes
+1FEh	Marcador ejecutable (AA55h)	2 bytes