1. Sistemas Operativos Introducción

2. Descripción del sistema operativo Para que un ordenador pueda hacer funcionar un programa informático (conocido como aplicación o software), debe contar con la capacidad necesaria para realizar cierta cantidad de operaciones preparatorias que puedan garantizar el intercambio de información entre el procesador, la memoria y los recursos físicos (periféricos).

3. Descripción del sistema operativo El sistema operativo se encarga de crear el vínculo entre los recursos materiales, el usuario y las aplicaciones (procesador de texto, videojuegos, etc.). Cuando un programa desea acceder a un recurso material, no necesita enviar información específica a los dispositivos periféricos; simplemente envía la información al sistema operativo, el cual la transmite a los periféricos correspondientes a través de su driver (controlador). Si no existe ningún driver, cada programa debe reconocer y tener presente la comunicación con cada tipo de periférico.

5. Descripción del sistema operativo De esta forma, el sistema operativo permite la «disociación» de programas y hardware, principalmente para simplificar la gestión de recursos y proporcionar una interfaz de usuarios sencilla con el fin de reducir la complejidad del equipo.

7. Cómo está conformado un sistema operativo Un sistema operativo está conformado básicamente por cuatro módulos: Núcleo o Kernel Administrador de memoria Sistema de entrada/salida Administrador de archivos A veces se considera un quinto módulo: el intérprete de comandos o intérprete de instrucciones, el cual se encarga de «traducir» las ordenes que el usuario ingresa mediante el teclado u otros dispositivos a un «lenguaje» que la máquina pueda entender.

8. Núcleo o kernel Es el módulo de más bajo nivel de un sistema operativo, pues descansa directamente sobre el hardware de la computadora. Entre las tareas que desempeña se incluyen: El manejo de las interrupciones La asignación de trabajo al procesador Proporcionar una vía de comunicación entre los distintos programas. En general, se encarga de controlar el resto de los módulos y sincronizar su ejecución.

9. Núcleo o kernel Contiene un submódulo denominado «planificador», el cual se encarga de asignar tiempo del procesador a los programas, de acuerdo a una cierta política de planificación que varía de un sistema operativo a otro. Utiliza una jerarquía de prioridades que determinan cómo se asignará el tiempo del CPU a cada programa.

10. Administrador de memoria Se encarga de asignar ciertas porciones de la memoria principal (RAM) a los diferentes programas o partes de los programas que la necesitan, mientras el resto de los datos y los programas se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo. De este modo, cuando se asigna una parte de la memoria principal se hace de una forma estructurada, siguiendo un determinado orden.

11. Administrador de memoria La forma más común de administración de la memoria supone crear una memoria virtual; con este sistema, la memoria de la computadora aparece, para cualquier usuario del sistema, mucho mayor de lo que en realidad es.

12. Sistema de entrada/salida (e/s) Este componente presenta al usuario la E/S de datos como una cuestión independiente del dispositivo; es decir, para los usuarios, todos los dispositivos tienen las mismas características y son tratados de la misma forma, siendo el sistema operativo el encargado de atender las particularidades de cada uno de ellos (como su velocidad de operación).

13. Administrador de archivos Se encarga de mantener la estructura de los datos y los programas del sistema y de los diferentes usuarios (que se mantienen en archivos) y de asegurar el uso eficiente de los medios de almacenamiento masivo. Supervisa la creación, actualización y eliminación de los archivos, manteniendo un directorio con todos los archivos que existen en el sistema en cada momento y coopera con el módulo administrador de memoria durante las transferencias de datos desde y hacia la memoria principal.

14. Características de un sistema operativo

15. Las características deseables más importantes de un sistema operativo son: Permitir la concurrencia de procesos, traslapándose en el tiempo de entrada/salida (E/S) con el de cálculo y ocupando la memoria con varios programas. Posibilitar la ejecución de cualquier proceso en el momento que se solicite siempre y cuando haya suficientes recursos libres para él. Ser eficiente en cuanto a reducir: el tiempo medio que ocupa cada trabajo, el tiempo que no se usa el CPU, el tiempo de respuesta en sistemas multiacceso y el plazo entre dos asignaciones de CPU a un mismo programa.

16. Ser eficiente en cuanto a aumentar la utilización de recursos en general, tales como memoria, procesadores, dispositivos de E/S, discos magnéticos, datos, etc. Ser fiable, es decir, un sistema operativo no debe tener errores y debe prever todas las posibles situaciones. Ser de tamaño pequeño. Posibilitar y facilitar en lo posible el «diálogo» entre computadora y usuario de la misma. Permitir compartir entre varios usuarios los recursos de hardware con que cuenta una computadora.

17. Permitir a los usuarios compartir datos entre ellos, en caso necesario. Facilitar la E/S de los diferentes dispositivos conectados a una computadora.

18. funciones de un sistema operativo

19. Las funciones más importantes que debe cumplir un sistema operativo son las siguientes: Aceptar los trabajos y conservarlos hasta su finalización. Detectar errores y actuar de modo apropiado en caso de que se produzcan. Controlar las operaciones de E/S. Controlar las interrupciones. Planificar la ejecución de tareas. Entregar recursos a las tareas. Retirar recursos de las tareas. Proteger la memoria contra el acceso indebido de los programas. Soportar el mutiacceso.

20. Proporcionar al usuario un sencillo manejo de todo el sistema. Aprovechar los tiempos muertos del procesador. Compartir los recursos de la máquina entre varios procesos al mismo tiempo. Administrar eficientemente el sistema de cómputo como un todo armónico. Permitir que los diferentes usuarios se comuniquen entre sí, así como protegerlos unos de otros. Permitir a los usuarios almacenar información durante plazos medianos o largos. Dar a los usuarios la facilidad de utilizar de manera sencilla todos los recursos, facilidades y lenguajes de que dispone la computadora.

21. Administrar y organizar los recursos de que dispone una computadora para la mejor utilización de la misma, en beneficio del mayor número posible de usuarios. Controlar el acceso a los recursos de un sistema de computadora.

22. Clasificación de los sistemas operativos

23. Debido a la evolución de los sistemas operativos fue necesario realizar una clasificación; considerando las diferencias existentes entre sus componentes los podemos clasificar en: Sistemas operativos por lotes Sistemas operativos multiprogramación Sistemas operativos multiusuario Sistemas operativos de tiempo compartido Sistemas operativos de tiempo real

24. Sistemas operativos por lotes Los sistemas operativos por lotes requieren que la información esté reunida en bloques o «lotes» (el programa, los datos y las instrucciones). Los trabajos son procesados en el orden de admisión, según el modelo de «primero en llegar, primero en ser atendido».

25. Sistemas operativos por lotes En estos sistemas la memoria se divide en dos zonas: una es ocupada por el sistema operativo, y la otra se usa para cargar programas transitorios para su ejecución. Cuando termina la ejecución de un programa se carga un nuevo programa en la misma zona de memoria.

26. Sistemas operativos multiprogramación Los sistemas de multiprogramación son capaces de soportar dos o más procesos concurrentes múltiples, permiten que residan al mismo tiempo en la memoria primaria las instrucciones y los datos procedentes de dos o más procesos. Estos sistemas implican la operación de multiproceso, para el manejo de la información.

27. Sistemas operativos multiprogramación Se caracterizan principalmente por un gran número de programas activos simultáneamente que compiten por los recursos del sistema, como el procesador, la memoria y los dispositivos de E/S. Estos sistemas monitorean el estado de todos los programas activos y recursos del sistema.

28. Sistemas operativos multiusuario Los sistemas operativos multiusuario permiten acceder simultáneamente a un sistema de computadoras a través de dos o más terminales. Este tipo de sistema operativo es fundamental en el manejo de redes de computadoras actualmente.

29. Sistemas operativos de tiempo compartido Los sistemas operativos de tiempo compartido tratan de proporcionar un reparto equitativo de los recursos comunes para dar la impresión a los usuarios de que poseen una computadora independiente. En estos sistemas el administrador de memoria proporciona aislamiento y protección de los programas, ya que generalmente no tienen necesidad de comunicarse entre ellos.

30. Sistemas operativosde tiempo compartido El control de E/S se encarga de proporcionar o retirar la asignación a los dispositivos de forma que se preserve la integridad del sistema y se proporcione servicio a todos los usuarios. El administrador de archivos proporciona protección y control en el acceso de la información, dada la posibilidad de concurrencia y conflictos al tratar de acceder a los archivos.

31. Sistemas operativos de tiempo real Estos sistemas tienen como objetivo proporcionar tiempos más rápidos de respuesta, procesar la información sin tiempos muertos. En estos sistemas el administrador de memoria es relativamente menos solicitado debido a que muchos procesos residen permanentemente en la memoria.

32. Sistemas operativos de tiempo real El administrador de archivos se encuentra normalmente en grandes sistemas de tiempo real y su objetivo principal es manejar la velocidad de acceso, más que la utilización eficaz del almacenamiento secundario.