Este documento clasifica y describe los diferentes tipos de sistemas operativos, incluyendo la administración de tareas (monotarea vs multitarea), administración de usuarios (monousuario vs multiusuario), manejo de recursos (centralizado vs distribuido), el kernel o núcleo, y las llamadas al sistema que permiten la comunicación entre aplicaciones y el sistema operativo.

1. Clasificación de Sistemas
Operativos
Sistemas operativos
Escuela Superior de comercio

2. Administración de tareas
• Monotarea: Solamente permite ejecutar un proceso
(aparte de los procesos del propio SO) en un momento
dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso,
continuará haciéndolo hasta su finalización y/o
interrupción.
• Multitarea: Es capaz de ejecutar varios procesos al
mismo tiempo. Este tipo de SO. normalmente asigna
los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de
forma alternada a los procesos que los solicitan, de
manera que el usuario percibe que todos funcionan a
la vez, de forma concurrente.

3. Administración de usuarios
• Monousuario: Sólo permite ejecutar los
programas de un usuario al mismo tiempo.
• Multiusuario: Permite que varios usuarios
ejecuten simultáneamente sus programas,
accediendo a la vez a los recursos de la
computadora. Normalmente estos sistemas
operativos utilizan métodos de protección de
datos, de manera que un programa no pueda
usar o cambiar los datos de otro usuario.

4. Manejo de recursos
• Centralizado: Permite usar los recursos de
una sola computadora.
• Distribuido: Permite utilizar los recursos
(memoria, CPU, disco, periféricos...) de más
de una computadora al mismo tiempo.

5. Kernel o Nucleo

6. “Es un software que constituye una parte
fundamental del sistema operativo.”
El núcleo del sistema operativo, también
llamado kernel (núcleo en alemán) es
aquella parte de un sistema
operativo que interactúa de forma
directa con el hardware de una máquina.
Entre las funciones principales del kernel
se encuentran:

7. • La gestión de memoria.
• La administración del sistema de archivos.
• La administración de servicios de
entrada/salida.
• La asignación de recursos entre los usuarios.

8. • La manipulación del hardware se realiza por
medio de controladores de dispositivo, que
conocen la forma
de comunicarse directamente con el hardware
de la máquina.
• El software por su parte puede comunicarse
con el kernel por medio de llamadas al
sistema, las cuales le indican al kernel que
realice tareas como abrir y escribir un archivo,
ejecutar un programa, finalizar un proceso u
obtener la fecha y hora del sistema.

9. Llamadas que ejecutan los programas de aplicación para
pedir algún servicio al SO.
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:
• Las llamadas correspondientes deben tener el mismo
formato.
• Cada llamada al nuevo SO tiene que dar los mismos
resultados que la correspondiente del anterior.

10. • Las aplicaciones no deben poder usar todas las
instrucciones de la CPU. No obstante el Sistema
Operativo, tiene que poder utilizar todo
el conjunto de instrucciones del CPU. Por ello,
una CPU debe tener (al menos) dos modos de
operación diferentes:
• Modo usuario: el CPU podrá ejecutar sólo las
instrucciones del juego restringido de las
aplicaciones.
• Modo supervisor: la CPU debe poder ejecutar el
juego completo de instrucciones.

11. Una llamada al sistema es un método o función
que puede invocar un proceso para solicitar un
cierto servicio al sistema operativo. Dado que el
acceso a ciertos recursos del sistema requieren la
ejecución de código en modo privilegiado, el
sistema operativo ofrece un conjunto de
métodos o funciones que el programa puede
emplear para acceder a dichos recursos. En otras
palabras, el sistema operativo actúa como
intermediario, ofreciendo una interfaz de
programación (API) que el programa puede usar
en cualquier momento para solicitar recursos
gestionados por el sistema operativo.

12. Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las
siguientes:
• time, que permite obtener la fecha y hora del sistema.
• write, que se emplea para escribir un dato en un cierto
dispositivo de salida, tales como una pantalla o un
disco magnético.
• read, que es usada para leer de un dispositivo de
entrada, tales como un teclado o un disco magnético.
• open, que es usada para obtener un descriptor de un
fichero del sistema, ese fichero suele pasarse a write.

13. • Cada SO implementa un conjunto propio de
llamadas al sistema. Ese conjunto de llamadas es
el 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 el mismo interfaz. Para ello:
Las llamadas correspondientes deben tener el
mismo formato.
• Cada llamada al nuevo SO tiene que dar los
mismos resultados que la correspondiente del
anterior.

14. • Las llamadas son peticiones a ejecución de rutinas y
proporcionan la interfaz entre el sistema operativo y
un programa en ejecución. Estas llamadas son
instrucciones de lenguaje ensamblador y se presentan
en los manuales que emplean los programadores de
este lenguaje. Algunos sistemas permiten efectuar
llamadas al sistema directamente desde un programa
realizado en el lenguaje de mayor nivel, normalmente
estas llamadas se asemejan a una función o sub-rutinas
predefinidas, que generan una llamada a una
ruta en especial de tiempo de ejecución, que realice
efectivamente la llamada al sistema, o bien pueden
generarla directamente en la línea. Por ejemplo: En el
procesador INTEL es INT y en UNIX son rutinas en C.

15. • En el mundo Windows en general, las llamadas al
sistema se denominan API (Windows application
programming interface), es un conjunto de funciones
residentes en bibliotecas (generalmente dinámicas,
también llamadas DLL por sus siglas en inglés, término
usado para referirse a éstas en Windows) que
permiten que una aplicación corra bajo un
determinado sistema operativo. Por ejemplo,
Windows proporciona una función denominada
FlashWindowEx que permite que la barra de título de
una aplicación alterne entre un sombreado claro y otro
oscuro.

16. Las funciones API se dividen en varias categorías:
• Depuración y manejo de errores
• E/S de dispositivos
• Varias DLL, procesos e hilos
• Comunicación entre procesos
• Manejo de la memoria
• Monitoreo del desempeño
• Manejo de energía
• Almacenamiento
• Información del sistema
• GDI (interfaz para dispositivos gráficos) de
Windows (tales como impresoras)
• Interfaz de usuario de Windows

17. • La ventaja de utilizar las API de Windows en el código
es que pueden ahorrar tiempo porque contienen
numerosas funciones útiles ya escritas y listas para
utilizar.
• La desventaja es que puede resultar difícil trabajar
con las API de Windows y pueden ser implacables
cuando las cosas van mal.