El documento describe los componentes y funciones principales de un sistema operativo. Un sistema operativo crea un vínculo entre los recursos hardware, el usuario y las aplicaciones, y está compuesto por un núcleo, administrador de memoria, sistema de entrada/salida y administrador de archivos. El sistema operativo permite la ejecución de múltiples programas y la interacción entre usuarios y hardware de una manera simplificada.

1. I n t r o d u c c i ó n

2.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.

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.

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.

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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.  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.