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Sistema operativo<br />Un sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas que efla gestión de los procesos básicos de un sistema informático, y permite la normal ejecución del resto de las operaciones.1<br />Nótese que es un error común muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo, es decir, la inclusión en el mismo término de programas como el explorador de ficheros, el navegador y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo, también llamado núcleo o kernel. Uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia, es el núcleo Linux, que es el núcleo del sistema operativo GNU, del cual existen las llamadas distribuciones GNU. Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadores2 se rediseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso, cambiando el concepto de computador multiusuario, (muchos usuarios al mismo tiempo) por un sistema monousuario (únicamente un usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar.3 (Véase AmigaOS, beOS o MacOScomo los pioneros4 de dicha modernización, cuando los Amiga, fueron bautizados con el sobrenombre de Video Toasters5 por su capacidad para la Edición de vídeo en entorno multitarea round robín, con gestión de miles de colores e interfaces intuitivos para diseño en 3D.<br />Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. Se encuentran en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar. (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras,  etc.). <br />Windows En 1985 Microsoft lanzó Windows, un sistema operativo que ampliaba las prestaciones de MS-DOS e incorporaba por primera vez una interfaz gráfica de usuario. Windows 2.0, que salió a la venta en 1987, mejoraba el rendimiento y ofrecía un nuevo aspecto visual. Tres años más tarde apareció una nueva versión, Windows 3.0, a la que siguieron Windows 3.1 y 3.11. Estas versiones, que ya venían pre instaladas en la mayoría de los equipos, se convirtieron rápidamente en los sistemas operativos más utilizados de todo el mundo. En 1990 Microsoft pasó a ser la empresa líder de programas informáticos y alcanzó unas ventas anuales de más de mil millones de dólares.<br />Cuando Microsoft se encontraba en la cima del mercado de los programas para PC, la compañía fue acusada de ejercer prácticas empresariales monopolísticas. En 1990, la Comisión Federal de Comercio estadounidense (FTC, siglas en inglés) comenzó a investigar a Microsoft por supuestas prácticas contrarias a la libre competencia, pero fue incapaz de dictar<br />sentencia y cerró el caso. El Departamento de Justicia estadounidense continuó la investigación.<br />En 1991 Microsoft e IBM finalizaron una década de colaboración cuando decidieron seguir caminos diferentes en la siguiente generación de sistemas operativos para ordenadores personales. IBM continuó con un antiguo proyecto en común con Microsoft, un sistema operativo denominado OS/2 (que salió al mercado en 1987), mientras Microsoft decidió desarrollar su sistema operativo gráfico Windows. En 1993 Apple perdió un juicio contra Microsoft al que acusaba de violación de las leyes de derechos de autor por haber copiado ilegalmente el diseño de la interfaz gráfica de Macintosh. El fallo fue más adelante confirmado por un tribunal de apelación.<br />Windows NT, un sistema operativo diseñado para entornos empresariales, fue lanzado en 1993. Al año siguiente, la compañía y el Departamento de Justicia firmaron un acuerdo en el que se pedía a Microsoft que modificase la forma de vender y conceder licencias para sus sistemas operativos a los fabricantes de computadoras. En 1995 la compañía lanzó Windows 95, un entorno multitarea con interfaz simplificada y con otras funciones mejoradas. A las siete semanas de su lanzamiento se habían vendido siete millones de copias.<br />Mejoras en sus productos<br />Microsoft empezó a operar en el campo de los medios de comunicación y creó The Microsoft Network en 1995 y MSNBC un año después. Además, en 1996 Microsoft presentó Windows CE, un sistema operativo para computadoras de bolsillo. En 1997 Microsoft pagó 425 millones de dólares por la adquisición de WebTV Networks, un fabricante de dispositivos de bajo costo para conectar televisiones a Internet. Ese mismo año Microsoft invirtió mil millones de dólares en Comcast Corporatión, un operador estadounidense de televisión por cable, como parte de su política de extender la disponibilidad de conexiones de alta velocidad a Internet.<br />A finales de 1997 el Departamento de Justicia acusó a Microsoft de violar el acuerdo de 1994 al obligar a los fabricantes de computadoras que instalaban Windows 95 a la inclusión de Internet Explorer, un programa para navegar por Internet. El gobierno sostuvo que la compañía se estaba aprovechando de su posición en el mercado de los sistemas operativos para obtener el control de los exploradores de Internet. Microsoft afirmó que debía disponer del derecho de mejorar la funcionalidad de Windows integrando en el sistema operativo funciones relacionadas con Internet. Por otra parte, a finales de 1997, la compañía Sun Microsystems demandó a Microsoft, alegando que había incumplido el contrato por el que se le permitía utilizar el<br />lenguaje de programación universal JAVA, de Sun, al introducir mejoras sólo para Windows. En noviembre de 1998 un tribunal dictó sentencia <br />A principios de 1998 Microsoft llegó a un acuerdo temporal con el Departamento de Justicia que permitía a los fabricantes de PC ofrecer una versión de Windows 95 sin acceso a Internet Explorer. No obstante, en mayo de1998 el Departamento de Justicia y veinte estados de Estados Unidos presentaron demandas contra Microsoft por supuestas prácticas monopolísticas y por abusar de posición dominante en el mercado para hundir a la competencia. Estas demandas obligaron a Microsoft a vender Windows sin Internet Explorer o a incluir Navigator, el explorador de Web de Netscape Communications Corporation, la competencia. Las demandas también obligaron a modificar algunos contratos y la política de precios.<br />En junio de 1998 Microsoft lanzó Windows 98, que incluye funciones integradas para acceso a Internet. Al mes siguiente Bill Gates nombró presidente de la compañía a Steve Ballmer, hasta entonces vicepresidente ejecutivo, y éste se hizo cargo de la supervisión de las actividades empresariales cotidianas de Microsoft.<br />El juicio contra Microsoft por haber violado las leyes antimonopolio comenzó en octubre de 1998. Ejecutivos de Netscape, Sun y otras muchas compañías de software y hardware testificaron acerca de sus contratos empresariales con Microsoft. En noviembre de 1999 el juez del tribunal federal, tras escuchar a los testigos convocados, expuso sus conclusiones y declaró que Microsoft poseía un monopolio en el mercado de sistemas operativos. En abril de 2000, el juez hizo pública la sentencia contra la compañía por haber violado las leyes antimonopolio al emplear tácticas que entorpecían la competitividad. Microsoft recurrió el fallo.<br />En 1999 Microsoft pagó 5.000 millones de dólares a la compañía de telecomunicaciones AT&T Corp. para utilizar su sistema operativo Windows CE en dispositivos diseñados para ofrecer a los consumidores servicios integrados de televisión por cable, teléfono y acceso rápido a Internet. Además, ese mismo año, la compañía lanzó Windows 2000, la versión más actualizada del sistema operativo Windows NT. En enero de 2000 Bill Gates traspasó su cargo de presidente ejecutivo (CEO) a Ballmer, un cambio que le ha permitido a aquél centrarse en el desarrollo de nuevos productos y tecnologías.<br />Windows 2000<br />Una vez probadas por Microsoft las nuevas características de Plug and Play en la serie W9X, y una vez probada la estabilidad de núcleo de Windows NT, Microsoft considera que ha llegado el momento de integrar todo en un único sistema operativo.<br />Inicialmente, Windows 2000 se gestó como el sucesor y el integrador de todos los Windows. La idea original pasaba por incorporar en Windows 2000 las ‘features’ de PnP y resto de subsistemas probados y experimentados en la serie de Windows al consumo (9X). A lo largo de la fase beta de W2000, Microsoft se replanteó la posicion anterior, entiendo que correctamente, ya que el mercado no estaba preparado todavía para una transición completa a núcleo NT, y por tanto, el producto final que salió al mercado, siguió siendo un NT puro (mejorado en muchísimas características).<br />En este impass, fue cuando Microsoft desarrolló simultaneamente Windows ME como sucesor último de la serie de 16 bits. De paso, sirvió para probar tecnologías (System Restore, soporte básico a nuevos dispositivos como por ejemplo uPnP y USB 2.0) las cuales deberían integrarse en los próximos sistemas operativos.<br />Por su parte, Windows 2000, no solo integró las nuevas tecnologías de soporte a hardware (PnP) realmente completo, sino que además integró y mejoró las funcionalidades definidas por las normas ACPI.<br />Las características ACPI no son de Microsoft, sino que es un estandar de mercado en cuya definición, participaron entre otros Compaq, Intel y Microsoft, y a las cuales los fabricantes de placas madre, llegaron al acuerdo de poner como fecha el 1 de Diciembre de 1998 para que todas sus nuevas placas madre se ajustasen a dicha normativa. La experiencia nos ha demostrado posteriormente que esto no ha sido verdad y que muchas de las actuales placas madre, dejan mucho que desear con respecto al cumplimiento de dicha norma. Pero en la actualidad, al menos los grandes fabricantes, se ajustan bastante bien a las características ACPI.<br />Otra de las grandes innovaciones en Windows 2000 fue el desarrollo del Active Directory. Realmente, la idea tampoco fue de Microsoft, sino que fue una implantación mejorada del servicio de Directorio de Novel.<br />Los servicios basados en la nueva filosofía del Directorio Activo, se ajustan más de cara al mundo real a la estrucutra de una organización. Bajo mi punto de vista, la implementación no<br />fue del todo completa (quizá las prisas por sacar el producto al mercado). Dicha implementación ha sido corregida (y mejorada) en las versiones de Windows .NET que están en la actualidad en fase de pruebas.<br />En este punto de la historia, es cuando ya es necesario abandonar definitivamente los desarrollos en 16 bits y plantearse seriamente la integración en un único sistema operativo. Las tecnologías básicas ya estaban probadas y funcionando, por lo que Microsoft se embarcó en el proyecto que originalmente fue llamado Whistler.<br />en contra de Microsoft por un mandamiento presentado por Sun ese mismo año. Dicho mandamiento obligaba a Microsoft a revisar su software para cumplir los estándares de compatibilidad con JAVA. Microsoft apeló la sentencia.            <br />               <br />Windows XP y .NET<br />La evolución final de W2000 y la integración con algunos de los subsistemas probados con éxito en Windows ME, así como la corrección de errores de W2000, ha sido Windows XP.<br />Evidentemente, Microsoft, para hacer que el gran público de consumo aceptase este sistema operativo, debía ofrecer un producto de características extraordinarias ya que algo se iba a perder: parte (poca) del software antiguo que accedía directamente al hardware, no podía funcionar en un sistema operativo con núcleo NT.<br />La apuesta de cambio, pasó por el desarrollo de una nueva quot;
imagenquot;
. Realmente al principio, dicha imagen quot;
chocaquot;
. Pero el cambio se asume rápidamente y la imagen del escritorio, así como sus nuevos efectos visuales se aceptan pronto. Igualmente, había que dar nuevas funcionalidades que hiciesen que el usuario domestico se sintiese más a gusto con Windows XP. Entre ellas, una mejora de la capacidad multimedia, capacidad de grabación básica de CD’s, cortafuegos personal, soporte de voz (para versiones USA) y otras decenas de funcionalidades que hiciesen a XP un producto apetecible.<br />Pero no todo van a ser alabanzas. Hay una cosa que por el momento no me gusta. El desarrollo de Whistler ha desembocado en dos versiones con el mismo núcleo: la serie XP y la serie .NET.<br />Esta última, está todavía en fase de desarrollo y corresponde a las versiones servidoras de XP (es decir, la evolución de W2000 Server, Advanced Server y Datacenter, en cuatro versiones .NET: Server Web, Standard Web, Enterprise Web y Datacenter).<br />Por tanto, aparentemente, Microsoft ha decidido desintegrar de nuevo su aparente integración de Windows al sacar al mercado dos caminos totalmente diferentes del sistema operativo. Aunque es verdad que están orientados a segmentos diferentes del mercado, a nivel personal<br />no me gusta la idea de esta separación. Evidentemente, y sirva esto como crítica constructiva, espero que Microsoft no utilice este nuevo software del sistema (Windows XP) para experimentar las posteriores implementaciones en la rama alta del mercado (.NET).<br />Actualmente entre batallas legales, nuevos mercados y emprendimientos, Microsoft es una de las empresas más conocidas y que se mantienen con un puesto privilegiado en la bolsa. El futuro seguramente nos traerá muchas más noticias de esta empresa.<br />Fichas en lenguaje de procesamiento por lotes <br />Windows 2001: (Cuyo nombre en clave inicial fue Whistler) fue hecho público el 25 de octubre de 2001 por Microsoft. Las letras quot;
XPquot;
 provienen de la palabra experience.<br />Windows XP está basado en el código de Windows 2000 con un nuevo interfaz gráfico (llamado Luna), el cual incluye características ligeramente rediseñadas, algunas de las cuales se asemejan al entorno de escritorio presente en Mac OS X. La pantalla de login gráfica con imágenes para cada usuario es un buen ejemplo.<br />Antes de XP, Microsoft producía dos líneas separadas de sistemas operativos. Una línea estaba dirigida a los ordenadores domésticos representada por Windows 95, Windows 98 y Windows Me, mientras que la otra, representada por Windows NT y Windows 2000, estaba pensada para el mercado corporativo y empresarial e incluía versiones especiales para servidores. Windows XP es el intento por parte de Microsoft de ofrecer un único sistema operativo multiuso, con el inconveniente de eliminar definitivamente el soporte para los programas basados en MS-DOS del sistema operativo.<br />Microsoft inicialmente sacó a la venta dos versiones:<br />Windows XP Home está destinada al mercado doméstico.<br />Windows XP Professional dispone de características adicionales diseñadas para entornos empresariales, como la autenticación por red y el soporte multiprocesador.<br />Cada cierto tiempo, Microsoft libera unos paquetes denominados Service Packs (Paquetes de servicio), en el que están todos los parches de los errores aparecidos hasta la fecha, y con los que dotan al Sistema operativo de nuevas funcionalidades. A continuación se detallan dichos Service Packs.<br />Service Pack 1 (SP1)<br />El SP1 para Windows XP fue liberado el 9 de noviembre de 2002. La novedad más visible fue la incorporación de la utilidad Configurar acceso y programas predeterminados, para poder elegir de forma más sencilla que programas se desea utilizar para las tareas más comunes. Otras novedades que introdujo fueron el soporte para USB 2.0 y de LBA de 48 bits, por lo que Windows XP podría soportar discos duros de más de 137 GB.<br />Como consecuencia de un pleito con Sun Microsystems, Microsoft se vio forzada a sacar una revisión a este SP, llamada Service Pack 1a (SP1a), en la que se eliminaba la Máquina virtual Java de Microsoft.<br />Service Pack 2 (SP2)<br />El 6 de agosto de 2004, Microsoft liberó el SP2, que incluía el SP1, además de varias novedades, centradas sobre todo, en dar mayor seguridad al sistema operativo. Dichas novedades son:<br />* Un centro de seguridad, para comprobar el riesgo al que está sometido Windows XP.<br />* Nueva interfaz del Cortafuegos de Windows XP, además de ser activado por defecto.<br />* Añadido un mejor soporte de WiFi y Bluetooth.<br />* Incorporación a Internet Explorer de un bloqueador de popups.<br />* Uso de la tecnología DEP (Data Execution Prevention o Prevención de ejecución de datos) por Hardware o Software (Según si el Procesador tenga o no soporte para ello).<br />Windows 7 es la versión más reciente de Microsoft Windows, línea de sistemas operativos producida por Microsoft Corporation. Esta versión está diseñada para uso en PC, incluyendo equipos de escritorio en hogares y oficinas, equipos portátiles, tablet PC, netbooks y equipos media center.2 El desarrollo de Windows 7 se completó el 22 de julio de 2009, siendo entonces confirmada su fecha de venta oficial para el 22 de octubre de 2009 junto a su equivalente para servidores Windows Server 2008 R2.3 A diferencia del gran salto arquitectónico y de características que sufrió su antecesor Windows Vista con respecto a Windows XP, Windows 7 fue concebido como una actualización incremental y focalizada de Vista y su núcleo NT 6.0, lo que permitió mantener cierto grado de compatibilidad con aplicaciones y hardware en los que éste ya era compatible.4 Sin embargo, entre las metas de desarrollo para Windows 7 se dio importancia a mejorar su interfaz para volverla más accesible al usuario e incluir nuevas características que permitieran hacer tareas de una manera más fácil y rápida, al mismo tiempo que se realizarían esfuerzos para lograr un sistema más ligero, estable y rápido.5<br />Diversas presentaciones ofrecidas por la compañía en 2008 se enfocaron en demostrar capacidades multitáctiles, una interfaz rediseñada junto con una nueva barra de tareas y un sistema de redes domésticas simplificado y fácil de usar denominado «Grupo en el hogar»,6 7además de importantes mejoras en el rendimiento general del sistema operativo.<br />Problemas de explotación y soluciones iniciales<br />El problema principal de los primeros sistemas era la baja utilización de los mismos, la primera solución fue poner un operador profesional que lo manejase, con lo que se eliminaron las hojas de reserva, se ahorró tiempo y se aumentó la velocidad.<br />Para ello, los trabajos se agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como procesamiento por lotes (batch) sin automatizar.<br />Monitores residentes<br />Según fue avanzando la complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearon los monitores residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos.<br />Un monitor residente estaba compuesto por un cargador, un Intérprete de comandos y unControlador (drivers) para el manejo de entrada/salida.<br />Llamadas al sistema operativo<br />Definición breve: llamadas que ejecutan los programas de aplicación para pedir algún servicio al SO.<br />Cada SO implementa un conjunto propio de llamadas al sistema. Ese conjunto de llamadas es la interfaz del SO frente a las aplicaciones. Constituyen el lenguaje que deben usar las aplicaciones para comunicarse con el SO. Por ello si cambiamos de SO, y abrimos un programa diseñado para trabajar sobre el anterior, en general el programa no funcionará, a no ser que el nuevo SO tenga la misma interfaz. Para ello:<br />Las llamadas correspondientes deben tener el mismo formato.<br />Cada llamada al nuevo SO tiene que dar los mismos resultados que la correspondiente del anterior.<br />Modos de ejecución en un CPU<br />Las aplicaciones no deben poder usar todas las instrucciones de la CPU. No obstante el Sistema Operativo, tiene que poder utilizar todo el juego de instrucciones del CPU. Por ello, una CPU debe tener (al menos) dos modos de operación diferentes:<br />Modo usuario: el CPU podrá ejecutar sólo las instrucciones del juego restringido de las aplicaciones.<br />Modo supervisor: la CPU debe poder ejecutar el juego completo de instrucciones.<br />Llamadas al sistema<br />Una aplicación, normalmente no sabe dónde está situada la rutina de servicio de la llamada. Por lo que si ésta se codifica como una llamada de función, cualquier cambio en el S.O. haría que hubiera que reconstruir la aplicación.<br />Pero lo más importante es que una llamada de función no cambia el modo de ejecución de la CPU. Con lo que hay que conseguir llamar a la rutina de servicio, sin tener que conocer su ubicación, y hacer que se fuerce un cambio de modo de operación de la CPU en la llamada (y la recuperación del modo anterior en el retorno).<br />Esto se hace utilizando instrucciones máquina diseñadas específicamente para este cometido, distintas de las que se usan para las llamadas de función.<br />Bibliotecas de interfaz de llamadas al sistema<br />Las llamadas al sistema no siempre tienen una expresión sencilla en los lenguajes de alto nivel, por ello se crean las bibliotecas de interfaz, que son bibliotecas de funciones que pueden usarse para efectuar llamadas al sistema. Las hay para distintos lenguajes de programación.<br />La aplicación llama a una función de la biblioteca de interfaz (mediante una llamada normal) y esa función es la que realmente hace la llamada al sistema.<br />Interrupciones y excepciones<br />El SO ocupa una posición intermedia entre los programas de aplicación y el hardware. No se limita a utilizar el hardware a petición de las aplicaciones ya que hay situaciones en las que es el hardware el que necesita que se ejecute código del SO. En tales situaciones el hardware debe poder llamar al sistema, pudiendo deberse estas llamadas a dos condiciones:<br />Algún dispositivo de E/S necesita atención.<br />Se ha producido una situación de error al intentar ejecutar una instrucción del programa (normalmente de la aplicación).<br />En ambos casos, la acción realizada no está ordenada por el programa de aplicación, es decir, no figura en el programa.<br />Según los dos casos anteriores tenemos las interrupciones y la excepciones:<br />Interrupción: señal que envía un dispositivo de E/S a la CPU para indicar que la operación de la que se estaba ocupando, ya ha terminado.<br />Excepción: una situación de error detectada por la CPU mientras ejecutaba una instrucción, que requiere tratamiento por parte del SO.<br />Tratamiento de las interrupciones<br />Una interrupción se trata en todo caso, después de terminar la ejecución de la instrucción en curso.<br />El tratamiento depende de cuál sea el dispositivo de E/S que ha causado la interrupción, ante la cual debe poder identificar el dispositivo que la ha causado.<br />La ventaja de este procedimiento es que no se tiene que perder tiempo ejecutando continuamente rutinas para consultar el estado del periférico. El inconveniente es que el dispositivo debe tener los circuitos electrónicos necesarios para acceder al sistema de interrupciones del computador.<br />Importancia de las interrupciones<br />El mecanismo de tratamiento de las interrupciones permite al SO utilizar la CPU en servicio de una aplicación, mientras otra permanece a la espera de que concluya una operación en un dispositivo de E/S.<br />El hardware se encarga de avisar al SO cuando el dispositivo de E/S ha terminado y el SO puede intervenir entonces, si es conveniente, para hacer que el programa que estaba esperando por el dispositivo, se continúe ejecutando.<br />En ciertos intervalos de tiempo puede convenir no aceptar señales de interrupción. Por ello las interrupciones pueden inhibirse por programa (aunque esto no deben poder hacerlo las mismas).<br />Un ejemplo de sincronismo por interrupción es el almacenamiento de caracteres introducidos mediante el teclado. Cuando se introduce un carácter, se codifica en el registro de datos del dispositivo y además se activa un bit del registro de estado quien crea una interrupción en el hardware. El procesador deja temporalmente la tarea que estaba completando y ejecuta la rutina de atención a la interrupción correspondiente. El teclado almacena el carácter en el vector de memoria intermedia ( también llamado buffer) asociada al teclado y despierta el proceso que había en el estado de espera de la operación de entrada/salida.<br />Excepciones<br />Cuando la CPU intenta ejecutar una instrucción incorrectamente construida, la unidad de control lanza una excepción para permitir al SO ejecutar el tratamiento adecuado. Al contrario que en una interrupción, la instrucción en curso es abortada. Las excepciones al igual que las interrupciones deben estar identificadas.<br />Clases de excepciones<br />Las instrucciones de un programa pueden estar mal construidas por diversas razones:<br />El código de operación puede ser incorrecto.<br />Se intenta realizar alguna operación no definida, como dividir por cero.<br />La instrucción puede no estar permitida en el modo de ejecución actual.<br />La dirección de algún operando puede ser incorrecta o se intenta violar alguno de sus permisos de uso.<br />Importancia de las excepciones<br />El mecanismo de tratamiento de las excepciones es esencial para impedir, junto a los modos de ejecución de la CPU y los mecanismos de protección de la memoria, que las aplicaciones realicen operaciones que no les están permitidas. En cualquier caso, el tratamiento específico de una excepción lo realiza el SO.<br />Como en el caso de las interrupciones, el hardware se limita a dejar el control al SO, y éste es el que trata la situación como convenga.<br />Es bastante frecuente que el tratamiento de una excepción no retorne al programa que se estaba ejecutando cuando se produjo la excepción, sino que el SO aborte la ejecución de ese programa. Este factor depende de la pericia del programador para controlar la excepción adecuadamente<br />
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  • 1. Sistema operativo<br />Un sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas que efla gestión de los procesos básicos de un sistema informático, y permite la normal ejecución del resto de las operaciones.1<br />Nótese que es un error común muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo, es decir, la inclusión en el mismo término de programas como el explorador de ficheros, el navegador y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo, también llamado núcleo o kernel. Uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia, es el núcleo Linux, que es el núcleo del sistema operativo GNU, del cual existen las llamadas distribuciones GNU. Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadores2 se rediseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso, cambiando el concepto de computador multiusuario, (muchos usuarios al mismo tiempo) por un sistema monousuario (únicamente un usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar.3 (Véase AmigaOS, beOS o MacOScomo los pioneros4 de dicha modernización, cuando los Amiga, fueron bautizados con el sobrenombre de Video Toasters5 por su capacidad para la Edición de vídeo en entorno multitarea round robín, con gestión de miles de colores e interfaces intuitivos para diseño en 3D.<br />Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. Se encuentran en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar. (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras, etc.). <br />Windows En 1985 Microsoft lanzó Windows, un sistema operativo que ampliaba las prestaciones de MS-DOS e incorporaba por primera vez una interfaz gráfica de usuario. Windows 2.0, que salió a la venta en 1987, mejoraba el rendimiento y ofrecía un nuevo aspecto visual. Tres años más tarde apareció una nueva versión, Windows 3.0, a la que siguieron Windows 3.1 y 3.11. Estas versiones, que ya venían pre instaladas en la mayoría de los equipos, se convirtieron rápidamente en los sistemas operativos más utilizados de todo el mundo. En 1990 Microsoft pasó a ser la empresa líder de programas informáticos y alcanzó unas ventas anuales de más de mil millones de dólares.<br />Cuando Microsoft se encontraba en la cima del mercado de los programas para PC, la compañía fue acusada de ejercer prácticas empresariales monopolísticas. En 1990, la Comisión Federal de Comercio estadounidense (FTC, siglas en inglés) comenzó a investigar a Microsoft por supuestas prácticas contrarias a la libre competencia, pero fue incapaz de dictar<br />sentencia y cerró el caso. El Departamento de Justicia estadounidense continuó la investigación.<br />En 1991 Microsoft e IBM finalizaron una década de colaboración cuando decidieron seguir caminos diferentes en la siguiente generación de sistemas operativos para ordenadores personales. IBM continuó con un antiguo proyecto en común con Microsoft, un sistema operativo denominado OS/2 (que salió al mercado en 1987), mientras Microsoft decidió desarrollar su sistema operativo gráfico Windows. En 1993 Apple perdió un juicio contra Microsoft al que acusaba de violación de las leyes de derechos de autor por haber copiado ilegalmente el diseño de la interfaz gráfica de Macintosh. El fallo fue más adelante confirmado por un tribunal de apelación.<br />Windows NT, un sistema operativo diseñado para entornos empresariales, fue lanzado en 1993. Al año siguiente, la compañía y el Departamento de Justicia firmaron un acuerdo en el que se pedía a Microsoft que modificase la forma de vender y conceder licencias para sus sistemas operativos a los fabricantes de computadoras. En 1995 la compañía lanzó Windows 95, un entorno multitarea con interfaz simplificada y con otras funciones mejoradas. A las siete semanas de su lanzamiento se habían vendido siete millones de copias.<br />Mejoras en sus productos<br />Microsoft empezó a operar en el campo de los medios de comunicación y creó The Microsoft Network en 1995 y MSNBC un año después. Además, en 1996 Microsoft presentó Windows CE, un sistema operativo para computadoras de bolsillo. En 1997 Microsoft pagó 425 millones de dólares por la adquisición de WebTV Networks, un fabricante de dispositivos de bajo costo para conectar televisiones a Internet. Ese mismo año Microsoft invirtió mil millones de dólares en Comcast Corporatión, un operador estadounidense de televisión por cable, como parte de su política de extender la disponibilidad de conexiones de alta velocidad a Internet.<br />A finales de 1997 el Departamento de Justicia acusó a Microsoft de violar el acuerdo de 1994 al obligar a los fabricantes de computadoras que instalaban Windows 95 a la inclusión de Internet Explorer, un programa para navegar por Internet. El gobierno sostuvo que la compañía se estaba aprovechando de su posición en el mercado de los sistemas operativos para obtener el control de los exploradores de Internet. Microsoft afirmó que debía disponer del derecho de mejorar la funcionalidad de Windows integrando en el sistema operativo funciones relacionadas con Internet. Por otra parte, a finales de 1997, la compañía Sun Microsystems demandó a Microsoft, alegando que había incumplido el contrato por el que se le permitía utilizar el<br />lenguaje de programación universal JAVA, de Sun, al introducir mejoras sólo para Windows. En noviembre de 1998 un tribunal dictó sentencia <br />A principios de 1998 Microsoft llegó a un acuerdo temporal con el Departamento de Justicia que permitía a los fabricantes de PC ofrecer una versión de Windows 95 sin acceso a Internet Explorer. No obstante, en mayo de1998 el Departamento de Justicia y veinte estados de Estados Unidos presentaron demandas contra Microsoft por supuestas prácticas monopolísticas y por abusar de posición dominante en el mercado para hundir a la competencia. Estas demandas obligaron a Microsoft a vender Windows sin Internet Explorer o a incluir Navigator, el explorador de Web de Netscape Communications Corporation, la competencia. Las demandas también obligaron a modificar algunos contratos y la política de precios.<br />En junio de 1998 Microsoft lanzó Windows 98, que incluye funciones integradas para acceso a Internet. Al mes siguiente Bill Gates nombró presidente de la compañía a Steve Ballmer, hasta entonces vicepresidente ejecutivo, y éste se hizo cargo de la supervisión de las actividades empresariales cotidianas de Microsoft.<br />El juicio contra Microsoft por haber violado las leyes antimonopolio comenzó en octubre de 1998. Ejecutivos de Netscape, Sun y otras muchas compañías de software y hardware testificaron acerca de sus contratos empresariales con Microsoft. En noviembre de 1999 el juez del tribunal federal, tras escuchar a los testigos convocados, expuso sus conclusiones y declaró que Microsoft poseía un monopolio en el mercado de sistemas operativos. En abril de 2000, el juez hizo pública la sentencia contra la compañía por haber violado las leyes antimonopolio al emplear tácticas que entorpecían la competitividad. Microsoft recurrió el fallo.<br />En 1999 Microsoft pagó 5.000 millones de dólares a la compañía de telecomunicaciones AT&T Corp. para utilizar su sistema operativo Windows CE en dispositivos diseñados para ofrecer a los consumidores servicios integrados de televisión por cable, teléfono y acceso rápido a Internet. Además, ese mismo año, la compañía lanzó Windows 2000, la versión más actualizada del sistema operativo Windows NT. En enero de 2000 Bill Gates traspasó su cargo de presidente ejecutivo (CEO) a Ballmer, un cambio que le ha permitido a aquél centrarse en el desarrollo de nuevos productos y tecnologías.<br />Windows 2000<br />Una vez probadas por Microsoft las nuevas características de Plug and Play en la serie W9X, y una vez probada la estabilidad de núcleo de Windows NT, Microsoft considera que ha llegado el momento de integrar todo en un único sistema operativo.<br />Inicialmente, Windows 2000 se gestó como el sucesor y el integrador de todos los Windows. La idea original pasaba por incorporar en Windows 2000 las ‘features’ de PnP y resto de subsistemas probados y experimentados en la serie de Windows al consumo (9X). A lo largo de la fase beta de W2000, Microsoft se replanteó la posicion anterior, entiendo que correctamente, ya que el mercado no estaba preparado todavía para una transición completa a núcleo NT, y por tanto, el producto final que salió al mercado, siguió siendo un NT puro (mejorado en muchísimas características).<br />En este impass, fue cuando Microsoft desarrolló simultaneamente Windows ME como sucesor último de la serie de 16 bits. De paso, sirvió para probar tecnologías (System Restore, soporte básico a nuevos dispositivos como por ejemplo uPnP y USB 2.0) las cuales deberían integrarse en los próximos sistemas operativos.<br />Por su parte, Windows 2000, no solo integró las nuevas tecnologías de soporte a hardware (PnP) realmente completo, sino que además integró y mejoró las funcionalidades definidas por las normas ACPI.<br />Las características ACPI no son de Microsoft, sino que es un estandar de mercado en cuya definición, participaron entre otros Compaq, Intel y Microsoft, y a las cuales los fabricantes de placas madre, llegaron al acuerdo de poner como fecha el 1 de Diciembre de 1998 para que todas sus nuevas placas madre se ajustasen a dicha normativa. La experiencia nos ha demostrado posteriormente que esto no ha sido verdad y que muchas de las actuales placas madre, dejan mucho que desear con respecto al cumplimiento de dicha norma. Pero en la actualidad, al menos los grandes fabricantes, se ajustan bastante bien a las características ACPI.<br />Otra de las grandes innovaciones en Windows 2000 fue el desarrollo del Active Directory. Realmente, la idea tampoco fue de Microsoft, sino que fue una implantación mejorada del servicio de Directorio de Novel.<br />Los servicios basados en la nueva filosofía del Directorio Activo, se ajustan más de cara al mundo real a la estrucutra de una organización. Bajo mi punto de vista, la implementación no<br />fue del todo completa (quizá las prisas por sacar el producto al mercado). Dicha implementación ha sido corregida (y mejorada) en las versiones de Windows .NET que están en la actualidad en fase de pruebas.<br />En este punto de la historia, es cuando ya es necesario abandonar definitivamente los desarrollos en 16 bits y plantearse seriamente la integración en un único sistema operativo. Las tecnologías básicas ya estaban probadas y funcionando, por lo que Microsoft se embarcó en el proyecto que originalmente fue llamado Whistler.<br />en contra de Microsoft por un mandamiento presentado por Sun ese mismo año. Dicho mandamiento obligaba a Microsoft a revisar su software para cumplir los estándares de compatibilidad con JAVA. Microsoft apeló la sentencia. <br /> <br />Windows XP y .NET<br />La evolución final de W2000 y la integración con algunos de los subsistemas probados con éxito en Windows ME, así como la corrección de errores de W2000, ha sido Windows XP.<br />Evidentemente, Microsoft, para hacer que el gran público de consumo aceptase este sistema operativo, debía ofrecer un producto de características extraordinarias ya que algo se iba a perder: parte (poca) del software antiguo que accedía directamente al hardware, no podía funcionar en un sistema operativo con núcleo NT.<br />La apuesta de cambio, pasó por el desarrollo de una nueva quot; imagenquot; . Realmente al principio, dicha imagen quot; chocaquot; . Pero el cambio se asume rápidamente y la imagen del escritorio, así como sus nuevos efectos visuales se aceptan pronto. Igualmente, había que dar nuevas funcionalidades que hiciesen que el usuario domestico se sintiese más a gusto con Windows XP. Entre ellas, una mejora de la capacidad multimedia, capacidad de grabación básica de CD’s, cortafuegos personal, soporte de voz (para versiones USA) y otras decenas de funcionalidades que hiciesen a XP un producto apetecible.<br />Pero no todo van a ser alabanzas. Hay una cosa que por el momento no me gusta. El desarrollo de Whistler ha desembocado en dos versiones con el mismo núcleo: la serie XP y la serie .NET.<br />Esta última, está todavía en fase de desarrollo y corresponde a las versiones servidoras de XP (es decir, la evolución de W2000 Server, Advanced Server y Datacenter, en cuatro versiones .NET: Server Web, Standard Web, Enterprise Web y Datacenter).<br />Por tanto, aparentemente, Microsoft ha decidido desintegrar de nuevo su aparente integración de Windows al sacar al mercado dos caminos totalmente diferentes del sistema operativo. Aunque es verdad que están orientados a segmentos diferentes del mercado, a nivel personal<br />no me gusta la idea de esta separación. Evidentemente, y sirva esto como crítica constructiva, espero que Microsoft no utilice este nuevo software del sistema (Windows XP) para experimentar las posteriores implementaciones en la rama alta del mercado (.NET).<br />Actualmente entre batallas legales, nuevos mercados y emprendimientos, Microsoft es una de las empresas más conocidas y que se mantienen con un puesto privilegiado en la bolsa. El futuro seguramente nos traerá muchas más noticias de esta empresa.<br />Fichas en lenguaje de procesamiento por lotes <br />Windows 2001: (Cuyo nombre en clave inicial fue Whistler) fue hecho público el 25 de octubre de 2001 por Microsoft. Las letras quot; XPquot; provienen de la palabra experience.<br />Windows XP está basado en el código de Windows 2000 con un nuevo interfaz gráfico (llamado Luna), el cual incluye características ligeramente rediseñadas, algunas de las cuales se asemejan al entorno de escritorio presente en Mac OS X. La pantalla de login gráfica con imágenes para cada usuario es un buen ejemplo.<br />Antes de XP, Microsoft producía dos líneas separadas de sistemas operativos. Una línea estaba dirigida a los ordenadores domésticos representada por Windows 95, Windows 98 y Windows Me, mientras que la otra, representada por Windows NT y Windows 2000, estaba pensada para el mercado corporativo y empresarial e incluía versiones especiales para servidores. Windows XP es el intento por parte de Microsoft de ofrecer un único sistema operativo multiuso, con el inconveniente de eliminar definitivamente el soporte para los programas basados en MS-DOS del sistema operativo.<br />Microsoft inicialmente sacó a la venta dos versiones:<br />Windows XP Home está destinada al mercado doméstico.<br />Windows XP Professional dispone de características adicionales diseñadas para entornos empresariales, como la autenticación por red y el soporte multiprocesador.<br />Cada cierto tiempo, Microsoft libera unos paquetes denominados Service Packs (Paquetes de servicio), en el que están todos los parches de los errores aparecidos hasta la fecha, y con los que dotan al Sistema operativo de nuevas funcionalidades. A continuación se detallan dichos Service Packs.<br />Service Pack 1 (SP1)<br />El SP1 para Windows XP fue liberado el 9 de noviembre de 2002. La novedad más visible fue la incorporación de la utilidad Configurar acceso y programas predeterminados, para poder elegir de forma más sencilla que programas se desea utilizar para las tareas más comunes. Otras novedades que introdujo fueron el soporte para USB 2.0 y de LBA de 48 bits, por lo que Windows XP podría soportar discos duros de más de 137 GB.<br />Como consecuencia de un pleito con Sun Microsystems, Microsoft se vio forzada a sacar una revisión a este SP, llamada Service Pack 1a (SP1a), en la que se eliminaba la Máquina virtual Java de Microsoft.<br />Service Pack 2 (SP2)<br />El 6 de agosto de 2004, Microsoft liberó el SP2, que incluía el SP1, además de varias novedades, centradas sobre todo, en dar mayor seguridad al sistema operativo. Dichas novedades son:<br />* Un centro de seguridad, para comprobar el riesgo al que está sometido Windows XP.<br />* Nueva interfaz del Cortafuegos de Windows XP, además de ser activado por defecto.<br />* Añadido un mejor soporte de WiFi y Bluetooth.<br />* Incorporación a Internet Explorer de un bloqueador de popups.<br />* Uso de la tecnología DEP (Data Execution Prevention o Prevención de ejecución de datos) por Hardware o Software (Según si el Procesador tenga o no soporte para ello).<br />Windows 7 es la versión más reciente de Microsoft Windows, línea de sistemas operativos producida por Microsoft Corporation. Esta versión está diseñada para uso en PC, incluyendo equipos de escritorio en hogares y oficinas, equipos portátiles, tablet PC, netbooks y equipos media center.2 El desarrollo de Windows 7 se completó el 22 de julio de 2009, siendo entonces confirmada su fecha de venta oficial para el 22 de octubre de 2009 junto a su equivalente para servidores Windows Server 2008 R2.3 A diferencia del gran salto arquitectónico y de características que sufrió su antecesor Windows Vista con respecto a Windows XP, Windows 7 fue concebido como una actualización incremental y focalizada de Vista y su núcleo NT 6.0, lo que permitió mantener cierto grado de compatibilidad con aplicaciones y hardware en los que éste ya era compatible.4 Sin embargo, entre las metas de desarrollo para Windows 7 se dio importancia a mejorar su interfaz para volverla más accesible al usuario e incluir nuevas características que permitieran hacer tareas de una manera más fácil y rápida, al mismo tiempo que se realizarían esfuerzos para lograr un sistema más ligero, estable y rápido.5<br />Diversas presentaciones ofrecidas por la compañía en 2008 se enfocaron en demostrar capacidades multitáctiles, una interfaz rediseñada junto con una nueva barra de tareas y un sistema de redes domésticas simplificado y fácil de usar denominado «Grupo en el hogar»,6 7además de importantes mejoras en el rendimiento general del sistema operativo.<br />Problemas de explotación y soluciones iniciales<br />El problema principal de los primeros sistemas era la baja utilización de los mismos, la primera solución fue poner un operador profesional que lo manejase, con lo que se eliminaron las hojas de reserva, se ahorró tiempo y se aumentó la velocidad.<br />Para ello, los trabajos se agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como procesamiento por lotes (batch) sin automatizar.<br />Monitores residentes<br />Según fue avanzando la complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearon los monitores residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos.<br />Un monitor residente estaba compuesto por un cargador, un Intérprete de comandos y unControlador (drivers) para el manejo de entrada/salida.<br />Llamadas al sistema operativo<br />Definición breve: llamadas que ejecutan los programas de aplicación para pedir algún servicio al SO.<br />Cada SO implementa un conjunto propio de llamadas al sistema. Ese conjunto de llamadas es la interfaz del SO frente a las aplicaciones. Constituyen el lenguaje que deben usar las aplicaciones para comunicarse con el SO. Por ello si cambiamos de SO, y abrimos un programa diseñado para trabajar sobre el anterior, en general el programa no funcionará, a no ser que el nuevo SO tenga la misma interfaz. Para ello:<br />Las llamadas correspondientes deben tener el mismo formato.<br />Cada llamada al nuevo SO tiene que dar los mismos resultados que la correspondiente del anterior.<br />Modos de ejecución en un CPU<br />Las aplicaciones no deben poder usar todas las instrucciones de la CPU. No obstante el Sistema Operativo, tiene que poder utilizar todo el juego de instrucciones del CPU. Por ello, una CPU debe tener (al menos) dos modos de operación diferentes:<br />Modo usuario: el CPU podrá ejecutar sólo las instrucciones del juego restringido de las aplicaciones.<br />Modo supervisor: la CPU debe poder ejecutar el juego completo de instrucciones.<br />Llamadas al sistema<br />Una aplicación, normalmente no sabe dónde está situada la rutina de servicio de la llamada. Por lo que si ésta se codifica como una llamada de función, cualquier cambio en el S.O. haría que hubiera que reconstruir la aplicación.<br />Pero lo más importante es que una llamada de función no cambia el modo de ejecución de la CPU. Con lo que hay que conseguir llamar a la rutina de servicio, sin tener que conocer su ubicación, y hacer que se fuerce un cambio de modo de operación de la CPU en la llamada (y la recuperación del modo anterior en el retorno).<br />Esto se hace utilizando instrucciones máquina diseñadas específicamente para este cometido, distintas de las que se usan para las llamadas de función.<br />Bibliotecas de interfaz de llamadas al sistema<br />Las llamadas al sistema no siempre tienen una expresión sencilla en los lenguajes de alto nivel, por ello se crean las bibliotecas de interfaz, que son bibliotecas de funciones que pueden usarse para efectuar llamadas al sistema. Las hay para distintos lenguajes de programación.<br />La aplicación llama a una función de la biblioteca de interfaz (mediante una llamada normal) y esa función es la que realmente hace la llamada al sistema.<br />Interrupciones y excepciones<br />El SO ocupa una posición intermedia entre los programas de aplicación y el hardware. No se limita a utilizar el hardware a petición de las aplicaciones ya que hay situaciones en las que es el hardware el que necesita que se ejecute código del SO. En tales situaciones el hardware debe poder llamar al sistema, pudiendo deberse estas llamadas a dos condiciones:<br />Algún dispositivo de E/S necesita atención.<br />Se ha producido una situación de error al intentar ejecutar una instrucción del programa (normalmente de la aplicación).<br />En ambos casos, la acción realizada no está ordenada por el programa de aplicación, es decir, no figura en el programa.<br />Según los dos casos anteriores tenemos las interrupciones y la excepciones:<br />Interrupción: señal que envía un dispositivo de E/S a la CPU para indicar que la operación de la que se estaba ocupando, ya ha terminado.<br />Excepción: una situación de error detectada por la CPU mientras ejecutaba una instrucción, que requiere tratamiento por parte del SO.<br />Tratamiento de las interrupciones<br />Una interrupción se trata en todo caso, después de terminar la ejecución de la instrucción en curso.<br />El tratamiento depende de cuál sea el dispositivo de E/S que ha causado la interrupción, ante la cual debe poder identificar el dispositivo que la ha causado.<br />La ventaja de este procedimiento es que no se tiene que perder tiempo ejecutando continuamente rutinas para consultar el estado del periférico. El inconveniente es que el dispositivo debe tener los circuitos electrónicos necesarios para acceder al sistema de interrupciones del computador.<br />Importancia de las interrupciones<br />El mecanismo de tratamiento de las interrupciones permite al SO utilizar la CPU en servicio de una aplicación, mientras otra permanece a la espera de que concluya una operación en un dispositivo de E/S.<br />El hardware se encarga de avisar al SO cuando el dispositivo de E/S ha terminado y el SO puede intervenir entonces, si es conveniente, para hacer que el programa que estaba esperando por el dispositivo, se continúe ejecutando.<br />En ciertos intervalos de tiempo puede convenir no aceptar señales de interrupción. Por ello las interrupciones pueden inhibirse por programa (aunque esto no deben poder hacerlo las mismas).<br />Un ejemplo de sincronismo por interrupción es el almacenamiento de caracteres introducidos mediante el teclado. Cuando se introduce un carácter, se codifica en el registro de datos del dispositivo y además se activa un bit del registro de estado quien crea una interrupción en el hardware. El procesador deja temporalmente la tarea que estaba completando y ejecuta la rutina de atención a la interrupción correspondiente. El teclado almacena el carácter en el vector de memoria intermedia ( también llamado buffer) asociada al teclado y despierta el proceso que había en el estado de espera de la operación de entrada/salida.<br />Excepciones<br />Cuando la CPU intenta ejecutar una instrucción incorrectamente construida, la unidad de control lanza una excepción para permitir al SO ejecutar el tratamiento adecuado. Al contrario que en una interrupción, la instrucción en curso es abortada. Las excepciones al igual que las interrupciones deben estar identificadas.<br />Clases de excepciones<br />Las instrucciones de un programa pueden estar mal construidas por diversas razones:<br />El código de operación puede ser incorrecto.<br />Se intenta realizar alguna operación no definida, como dividir por cero.<br />La instrucción puede no estar permitida en el modo de ejecución actual.<br />La dirección de algún operando puede ser incorrecta o se intenta violar alguno de sus permisos de uso.<br />Importancia de las excepciones<br />El mecanismo de tratamiento de las excepciones es esencial para impedir, junto a los modos de ejecución de la CPU y los mecanismos de protección de la memoria, que las aplicaciones realicen operaciones que no les están permitidas. En cualquier caso, el tratamiento específico de una excepción lo realiza el SO.<br />Como en el caso de las interrupciones, el hardware se limita a dejar el control al SO, y éste es el que trata la situación como convenga.<br />Es bastante frecuente que el tratamiento de una excepción no retorne al programa que se estaba ejecutando cuando se produjo la excepción, sino que el SO aborte la ejecución de ese programa. Este factor depende de la pericia del programador para controlar la excepción adecuadamente<br />