SISTEMAS OPERATIVOS

1. Contenido

• Definición:

Un sistema operativo puede ser definido como un conjunto de programas especialmente hechos para la ejecución de varias tareas, en las que sirve de intermediario entre el usuario y la computadora. Este conjunto de programas que manejan el hardware de una computadora u otro dispositivo electrónico. Provee de rutinas básicas para controlar los distintos dispositivos del equipo y permite administrar, escalar y realizar interacción de tareas.

Un sistema operativo, tiene también como función, administrar todos los periféricos de una computadora. Es el encargado de mantener la integridad del sistema. 

Podemos decir que el sistema operativo es el programa más importante de la computadora.

• Características 

El sistema operativo tiene las siguientes características:

1. Conveniencia: un sistema operativo hace más conveniente el uso de una computadora.
2. Eficiencia: el sistema operativo permite que los recursos de la computadora se usen de manera correcta y eficiente.
3. Habilidad para evolucionar: un sistema operativo debe de ser capaz de aceptar nuevas funciones sin que tenga problemas.
4. Encargado de administrar el hardware: el sistema operativo debe de ser eficaz.
5. Relacionar dispositivos: cuando el sistema operativo detecta otro sistema operativo conectado en si mismo.
6. Algoritmos: un sistema operativo hace el uso de la computadora más racional.

• Componentes

Gestión de procesos

Un proceso es simplemente, un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. El SO es el responsable de:

• Crear y destruir los procesos.
• Parar y reanudar los procesos.
• Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

La gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta, media, baja por ejemplo. Debemos comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja. Una vez realizada la tarea se tacha. Esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad pueden que nunca lleguen a ejecutarse. y permanezcan en la lista para siempre. Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas.

Gestión de la memoria principal

La Memoria es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema. El SO es el responsable de:

• Conocer qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién.
• Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible.
• Asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario.

Gestión del almacenamiento secundario

Un sistema de almacenamiento secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario) es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos. También es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal. El SO se encarga de:

• Planificar los discos.
• Gestionar el espacio libre.
• Asignar el almacenamiento.

El sistema de E/S

Consiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de E/S y servir las interrupciones de los dispositivos de E/S.

Sistema de archivos

Los archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenan programas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc. El SO es responsable de:

• Construir y eliminar archivos y directorios.
• Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios.
• Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento.
• Realizar copias de seguridad de archivos.

Existen diferentes Sistemas de Archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que se almacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por ejemplo, existen los sistemas de archivos FAT, FAT32, EXT3, NTFS, XFS, etc.

Desde el punto de vista del usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista, sin embargo, existen diferencias muy importantes. Por ejemplo, los sistemas de ficheros FAT32 y NTFS, que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos de Microsoft, tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un Sistema de Archivos FAT32 está limitado a 4 gigabytes, sin embargo, en un sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor.

Sistemas de protección

Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se encarga de:

• Distinguir entre uso autorizado y no autorizado.
• Especificar los controles de seguridad a realizar.
• Forzar el uso de estos mecanismos de protección.

Sistema de comunicaciones

Para mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red. También hay que crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente.

Programas de sistema

Son aplicaciones de utilidad que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas que realizan:

• Manipulación y modificación de archivos.
• Información del estado del sistema.
• Soporte a lenguajes de programación.
• Comunicaciones.

Gestor de recursos

Como gestor de recursos, el Sistema Operativo administra:

• La CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).
• Los dispositivos de E/S (entrada y salida)
• La memoria principal (o de acceso directo).
• Los discos (o memoria secundaria).
• Los procesos (o programas en ejecución).
• y en general todos los recursos del sistema.

• Clasificación

     Con el paso de los tiempos los sistemas operativos fueron cambiando de           muchas maneras, por ejemplo:

Sistemas Operativos de multitarea: con este sistema operativo es que la computadora procesa diferentes tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. Estos sistemas Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización.

Los sistemas operativos que soportan estas multitareas son: UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2.

Sistema Operativo Monotareas: los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario a los de multitareas es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. Por ejemplo cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión. El sistema operativo que soporta el monotareas  es DOS.

Sistema Operativo Monousuario: Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se este ejecutando. Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se está utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuarios. Los sistemas operativos que soportan el monousuario son DOS e incluso  en  el actual Windows XP y sus predecesores.  

Sistema Operativo Multiusuario: Es todo lo contrario a monousuario; y en esta categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes.                                                                               

     Los sistemas operativos que soportan el multiusuario son con el Linux, Windows 2003 y sus predecesores.

Sistemas Operativos por lotes: Con este sistema operativo procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más trabajos como sucede en el procesamiento en serie. Estos sistemas,pueden tener un tiempo de ejecución muy alto, porque el procesador es mejor utilizado y los Sistemas Operativos pueden ser simples, debido a la secuenciabilidad de la ejecución de los trabajos. Los sistemas operativos que soportan por lotes son el SCOPE, del DC6600, y el EXEC II para el UNIVAC 1107.

Sistemas Operativos de tiempo real: este sistema operativo de tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos.Los sistemas operativos que soportan el tiempo real son  VxWorks, Solaris, Lyns OS y Spectra.

Sistemas Operativos de tiempo compartido: estos sistemas Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le es posible, y 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. Los sistemas operativos que soportan el tiempo compartido son  Multics, OS/360 y DEC-10.

Sistemas Operativos distribuidos: Este sistema operativo permite 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 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.  

Sistemas Operativos de red: Los sistemas operativos de red son aquellos que mantienen a dos o más computadoras unidas a través 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  más utilizados que soportan la red son Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

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. Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse, regresa a atender al usuario inmediatamente.Los sistemas operativos que soportan a los paralelos sonAlpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.

 2. Resumen

Son la parte mas importante de una computadora  ya que es como si fuese el escenario parea que todos los programas puedan funcionar, ademas permite  realizar diferentes tareas y administrar periféricos tales como impresoras, parlantes,etc. 

En la actualidad con el avance de la tecnología existen una gran cantidad de sistemas operativos  que de acuerdo a ala modernización vienen mejorando a través de la presentaciones de sus nuevas versiones o actualizaciones que nos presentan para mejorar la calidad en su servicio.

Las empresas que mas han destacado en este rubro de los sistemas operativos han sido Microsoft corporation  con sus diversas versiones de Windows , Apple con Mackintosh, linux entre otros.

3. Summary

They are the most important part of a computer as it is as if the stage parea that all programs can run , also allows different tasks and manage peripherals such as printers , speakers, etc .

 Today with the advancement of technology there are a lot of operating systems according to wing modernization are improving through the presentations of their new versions or upgrades that introduce us to improve the quality of their service.

Companies that have excelled in this area more operating systems are Microsoft corporation with its various versions of Windows , Apple Mackintosh , Linux and others.

4. Recomendaciones

•  Cuando compras un ordenador en muchos lugares se tiene la opción de elegir qué sistema operativo será instalado (a excepción de una computadora Mac obviamente), en este caso estamos en la libertad de hacerlo, pero la mejor opción que puede existir (para muchos) es adquirir una PC limpia para instalar posteriormente el SO.Claro que este tema no muchos se atreven a tomarlo en cuenta, aunque deberíamos para mantenernos al tanto y saber de las diferentes opciones que tenemos en la mesa.
• Ademas debemos tener en cuenta para que tipo de uso queremos nuestra pc y así podremos elegir un SO de acuerdo a tus requerimientos.

 5. Conclusiones

• El sistema operativo es uno de las partes mas importantes de nuestro computador razón por la cual debemos tener mucho cuidado a ala hora de elegir, uno de los factores fundamentales es la seguridad que este ofrece la compatibilidad que este ofrece con diferentes software de trabajo en una computadora.

 6. Glosario

• Administrador de E/S por bloques: Este es el encargado de controlar el funcionamiento de los discos.  

• Administrador de E/S por Bytes: Son procedimientos de bajo nivel que se encargan de realizar la comunicación entre la computadora y aquellos periféricos que manejan bytes, como por ejemplo, la impresora, la consola, entre otros.  

• Aplicaciones: El término "aplicación" es una forma abreviada para designar a un programa de aplicación. Un programa de aplicación es aquél diseñado para desempeñar una función específica directamente para el usuario o, en algunos casos, para otro programa de aplicación. Los ejemplos de estas aplicaciones incluyen los procesadores de textos, programas de bases de datos, navegadores de la Red, herramientas de desarrollo, programas de dibujo, pintura y edición de imágenes, y programas de comunicaciones. Las aplicaciones usan los servicios del sistema operativo del ordenador y otras aplicaciones de apoyo. La solicitud formal y los medios de comunicarse con otros programas que usa un programa de aplicación son lo que se denomina interfaz de programa de aplicación (application programa interface, API).  

• Armada: Es un mecanismo de control de interrupciones. 

•  Bit de Espera: Es un bit dentro de la Pep. 

• Canales: Procesadores dedicados.  

• CMS: (Sistema Supervisor de la Conversación) es un sistema de usuario único que ofrece potentes funciones para el desarrollo de programas. 

• Código: O programa de máquina; es el conjunto de instrucciones máquina que tiene por objeto que el computador realice una determinada función.

• Controlador de dispositivo: Software que controla un dispositivo que está conectado a, o es parte de, una computadora. (En inglés: device driver). 

•  Demonio: Un demonio es un programa que funciona sin intervención humana, para cumplir una tarea determinada. Por ejemplo, lpd es un demonio que controla el flujo de los trabajos de impresión en una impresora.  

• Desvíos: Interrupciones debidas a errores de programación, producidas por el procesador cuando intenta ejecutar una instrucción.  

• Dirección IP: Las direcciones IP son el método mediante el cual se identifican los ordenadores individuales (o, en una interpretación más estricta, las interfaces de red de dichos ordenadores) dentro de un red TCP/IP. Todas las direcciones IP consisten en cuatro números separados por puntos, donde cada número está entre 0 y 255. 

•  Dispositivos de E/S: Componente mecánico que se conecta a la Unidad Central de Procesamiento a través de las unidades de Entrada y Salida. 

•  E/S: Entrada / Salida. 

 7. Linkografia

• https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo
•  https://www.masadelante.com/faqs/sistema-operativo
•  http://html.rincondelvago.com/clasificacion-de-sistemas-operativos.html
•  http://www.mariapinto.es/alfineees/sistemas/que.htm
•  http://sistemaoperativodeibisperaltagraterol.blogspot.com/2011/01/componentes-de-un-sistema-operativo.html

 Vídeo Tutorial