El documento describe los sistemas operativos, incluyendo su definición, funciones principales como la gestión de procesos, memoria y almacenamiento, y algunos ejemplos notables como Linux, Windows y UNIX. Explica brevemente la evolución de los sistemas operativos y su papel en la gestión de recursos de un sistema informático.

1. Un sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas que efectúan la 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. <br />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 mono usuario (únicamente un usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar.3 (Véase Amigaos, veos o Macos como 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, radios, etc.).<br /> <br />lefttop<br />Gestión de procesos<br />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:<br />Crear y destruir los procesos.<br />Parar y reanudar los procesos.<br />Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.<br />Gestión de la memoria principal<br />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, son volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema. El SO es el responsable de:<br />Conocer qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién.<br />Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible.<br />Gestión del almacenamiento secundario<br />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. <br />El sistema de E/S<br />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.<br />Sistema de archivos<br />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:<br />Construir y eliminar archivos y directorios.<br />Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios.<br />Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento.<br />Realizar copias de seguridad de archivos.<br />Sistemas de protección<br />Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se encarga de:<br />Distinguir entre uso autorizado y no autorizado.<br />Especificar los controles de seguridad a realizar.<br />Forzar el uso de estos mecanismos de protección.<br />Sistema de comunicaciones<br />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.<br />Programas de sistema<br />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:<br />Manipulación y modificación de archivos.<br />Información del estado del sistema.<br />Soporte a lenguajes de programación.<br />Comunicaciones.<br />Gestor de recursos<br />Como gestor de recursos, el Sistema Operativo administra:<br />La CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).<br />Los dispositivos de E/S (entrada y salida)<br />La memoria principal (o de acceso directo).<br />Los discos (o memoria secundaria).<br />Los procesos (o programas en ejecución).<br />y en general todos los recursos del sistema.<br />UNIX designa el núcleo de un sistema operativo multiusuario y multitarea. En un sentido más amplio, comprende el núcleo del sistema operativo más un conjunto de programas que permiten compilar lenguajes de programación, editar texto, interpretar comandos, manejar archivos y discos, acceder a otras máquinas, establecer comunicaciones telefónicas, enviar y recibir correo electrónico, manejar las colas de impresión y un sinfín de tareas más. Algunos de estos programas pueden haber sido desarrollados por los propios usuarios.<br />UNIX designa al mismo tiempo un cierto \"
ambiente de trabajo\"
, un conjunto de circunstancias que encuentra el usuario de la computadora donde corre UNIX, tales como la presentación en pantalla, los programas disponibles y la forma de trabajo que impone o permite.<br /> <br /> <br /> <br />Principales características:<br /> <br />muchas herramientas de software (compiladores, editores, utilitarios para muchas tareas).<br />reutiliza el software, a través de la combinación de comandos simples en aplicaciones complejas.<br />portable: el mismo sistema operativo corre en un espectro de máquinas que van desde notebooks a supercomputadoras. Es el único sistema operativo con estas características.<br />flexible: se adapta a muchas aplicaciones diferentes.<br />potente: dispone de muchos comandos y servicios ya incorporados.<br />multiusuario: lo utilizan muchas personas simultáneamente.<br />multitarea: realiza muchas tareas a la vez.<br />elegante: sus comandos son breves, coherentes, específicos para cada tarea y muy eficientes.<br />orientado a redes desde el comienzo.<br />dispone de un estándar (POSIX) <br />El manejo de entrada/salida en UNIX <br />Derivado de la filosofía de manejar todo como flujo de bytes, los dispositivos son considerados como archivos que se accedan mediante descriptores de archivos cuyos nombres se encuentran generalmente en el directorio '/dev'. <br />Cada proceso en UNIX mantiene una tabla de archivos abiertos (donde el archivo puede ser cualquier dispositivo de entrada/salida). Esa tabla tiene entradas que corresponden a los descriptores, los cuales son números enteros [Deitel93] obtenidos por medio de la llamada a la llamada del sistema 'open'. En la tabla 8.3 se muestran las llamadas más usuales para realizar entrada/salida.<br />El manejo de entrada/salida en UNIX<br />Derivado de la filosofía de manejar todo como flujo de bytes, los dispositivos son considerados como archivos que se accesan mediante descriptores de archivos cuyos nombres se encuentran generalmente en el directorio '/dev'. Cada proceso en UNIX mantiene una tabla de archivos abiertos (donde el archivo puede ser cualquier dispositivo de entrada/salida). Esa tabla tiene entradas que corresponden a los descriptores, los cuales son números enteros [Deitel93] obtenidos por medio de la llamada a la llamada del sistema 'open'. En la tabla 8.3 se muestran las llamadas más usuales para realizar entrada/salida.<br />LlamadaFunciónopenObtener un descriptor entero.closeTerminar las operaciones sobre el archivolseekPosicionar la entrada/salida.read,writeLeer o escribir al archivo (dispositivo)<br />SISTEMA OPERATIVO WINDOWS:<br />Sistema Operativo de Windows Es el sistema operativo de mayor difusión entre computadores personales, servidores pequeños y medianos. Fue desarrollado por Microsoft, aunque muchas de sus ideas básicas provinieron del Sistema Operativo Mac OS de los equipos Macintosh.<br />Historia de sistema operativo Windows.La primera versión de Windows fue la 1.0, lanzada en noviembre de 1985, carecía de funcionalidades y consiguió un poco de popularidad. No era un sistema operativo en sí mismo, sino que era programa ejecutándose en el sistema MS-DOS.En noviembre de 1987 fue lanzada la versión 2.0 de Windows, y fue un poco más popular que su predecesora. La versión 2.03, lanzada en enero de 1988, cambió su interfaz de ventanas, haciéndose muy parecido al sistema operativo de las Apple (le trajo a Microsoft problemas legales).Microsoft Windows 3.0 fue lanzada en 1990, fue la primera versión en alcanzar éxito comercial; vendió dos millones de copias en seis meses. Tuvo mejoras en la interfaz de usuario y las capacidades demultitarea. Luego salió el 1 de marzo de 1992 la versión 3.1 con pequeños cambios.En julio de 1993, Microsoft lanzó Windows NT basado en un nuevo kernel. NT es considerado de la línea profesional de los sistemas operativos Windows. La línea de hogar y la línea profesional fueron fusionadas años más tarde con la llegada de Windows XP.Para agosto de 1995, Microsoft lanza Windows 95, que es considerado realmente un sistema operativo. De todas maneras seguía dependiendo del MS-DOS, por lo que muchos expertos no lo consideran todavía un sistema operativo. Windows 95 cambió completamente su interfaz y se hizo más fácil de usar.Luego, en junio de 1998, se lanzó Microsoft Windows 98, también con gran popularidad, pero con varios problemas de seguridad que necesitaron una Second Edition en 1999 para resolverlos.En febrero de 2000, se lanzó Windows 2000, perteneciente a la línea profesional sistemas de Microsoft.En tanto en la línea de hogar a Windows 98 le siguió Windows ME (Millennium Edition), lanzado en septiembre de 2000. Fue una de las versiones más criticadas del Windows por sus debilidades en la estabilidad y la compatibilidad.En octubre de 2001, Microsoft lanza Windows XP, la cual está basada en el kernel de Windows NT, pero que también incorpora características de la línea de hogar. Esta versión fue sumamente elogiada en revistas de computación, aunque de todas maneras necesitó dos Service Pack de actualización para lograr una seguridad robusta.En abril de 2003, fue lanzado Windows Server 2003 en reemplazo de la línea de productos para servidores Windows 2000. Esta versión poseía muchas mejoras y una fuerte seguridad. Fue seguido de Windows 2003 R2 en diciembre de 2005.La siguiente versión del sistema operativo fue Windows Vista, lanzada el 30 de noviembre de 2006 para clientes de negocios. En cambio la versión para consumidores fue lanzada el 30 de enero de 2007. Windows Vista trajo mejoras en la seguridad, características más avanzadas en sus gráficos con una interfaz opcional llamada Windows Aero, además de múltiples nuevas aplicaciones.<br />Seguridad<br />Una de las principales críticas que con frecuencia reciben los sistemas operativos Windows es la debilidad del sistema en lo que a seguridad se refiere y el alto índice de vulnerabilidades críticas. El propio Bill Gates, fundador de Microsoft, ha asegurado en repetidas ocasiones que la seguridad es objetivo primordial para su empresa.20 Partiendo de la base de que no existe un sistema completamente libre de errores, las críticas se centran en la lentitud con la que la empresa reacciona ante un problema de seguridad que pueden llegar a meses21 22 23 24 o incluso años25 26 de diferencia desde que se avisa de la vulnerabilidad hasta que se publica un parche. En algunos casos la falta de respuesta por parte de Microsoft27 28 ha provocado que se desarrollen parches que arreglan problemas de seguridad hechos por terceros.29<br />Uno de los pilares en que se basa la seguridad de los productos Windows es la seguridad por ocultación, en general, un aspecto característico del software propietario que sin embargo parece ser uno de los responsables de la debilidad de este sistema operativo ya que, la propia seguridad por ocultación, constituye una infracción del principio de Kerckhoff, el cual afirma que la seguridad de un sistema reside en su diseño y no en una supuesta ignorancia del diseño por parte del atacante.<br />lefttop<br />1985JunioWindows 1.011986AgostoWindows 10.31987DiciembreWindows 2.031988Junio Windows 2.11989MayoWindows 3.01990AbrilWindows 3.11992OctubreWindows For Workgroups 3.11992FebreroMicrosoft Bob 1993AgostoWindows NT 3.11993NoviembreWindows For Workgroups 3.111993septiembreWindows NT 3.51994NoviembreWindows NT 3.511994AgostoWindows 951995SeptiembreWindows NT 4.01996Junio Windows 981998FebreroWindows 20002000Julio Windows ME2000OctubreWindows XP2006NoviembreWindows Vista<br />QUE ES BIOS:<br />El BIOS (sigla en inglés de Basic input/output system; en español \"
sistema básico de entrada y salida\"
) es un código de software que localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona una salida básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de la computadora si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en lenguaje ensamblador. El primer uso del término \"
BIOS\"
se dio en el sistema operativo CP/M, y describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba unida directamente al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían un simple cargador arrancable en la memoria, y nada más). La mayoría de las versiones de MS-DOS tienen un archivo llamado \"
IBMBIO.COM\"
o \"
IO.SYS\"
que es análogo al BIOS de CP/M.<br /> El BIOS es un sistema básico de entrada/salida que normalmente pasa inadvertido para el usuario final de computadoras. Se encarga de encontrar el sistema operativo y cargarlo en la memoria RAM. Posee un componente de hardware y otro de software; este último brinda una interfaz generalmente de texto que permite configurar varias opciones del hardware instalado en el PC, como por ejemplo el reloj, o desde qué dispositivos de almacenamiento iniciará el sistema operativo (Microsoft Windows, GNU/Linux, Mac OS X, etc.).<br />El BIOS gestiona al menos el teclado de la computadora, proporcionando incluso una salida bastante básica en forma de sonidos por el altavoz incorporado en la placa base cuando hay algún error, como por ejemplo un dispositivo que falla o debería ser conectado. Estos mensajes de error son utilizados por los técnicos para encontrar soluciones al momento de armar o reparar un equipo.<br />DOS es una familia de sistemas operativos para PC. El nombre son las siglas de disk operación system (\"
sistema operativo de disco\"
). Fue creado originalmente para computadoras de la familia IBM PC, que utilizaban los procesadores Intel 8086 y 8088, de 16 bits, siendo el primer sistema operativo popular para esta plataforma. Contaba con una interfaz de línea de comandos en modo texto o alfanumérico, vía su propio intérprete de órdenes,command.com. Probablemente la más popular de sus variantes sea la perteneciente a la familia MS-DOS, de Microsoft, suministrada con buena parte de los ordenadores compatibles con IBM PC, en especial aquellos de la familia Intel, como sistema operativo independiente o nativo, hasta la versión6.22 (bien entrados los 90), frecuentemente adjunto a una versión de la interfaz gráfica Ms Windows de 16 bits, como las 3.1x.<br />En las versiones nativas de Microsoft Windows, basadas en NT (y éste a su vez en OS/2 2.x) (véase Windows NT, 2000, 2003, XP o Vista) MS-DOS desaparece como sistema operativo (propiamente dicho) y entorno base, desde el que se arrancaba el equipo y sus procesos básicos y se procedía a ejecutar y cargar la interfaz gráfica o entorno operativo de Windows. Todo vestigio del mismo queda relegado, en tales versiones, a la existencia de un simple intérprete de comandos, denominado Símbolo del Sistema, ejecutado como aplicación mediante cmd.exe, a partir del propio entorno gráfico (elevado ahora a la categoría de sistema).<br />Esto no es así en las versiones no nativas de Windows, que sí están basadas en MS-DOS, cargándose a partir del mismo. Desde los 1.0x a las versiones 3.1(1), de 16 bits, Ms Windows tuvo el planteamiento de una simple aplicación de interfaz o entorno gráfico, complementaria al propio intérprete de comandos, desde el que era ejecutado. Fue a partir de las versiones de 32 bits, de nuevo diseño y mayor potencia, basadas en Windows 95 y 98, cuando el MS-DOS comienza a ser deliberadamente camuflado por el propio entorno gráfico de Windows, durante el proceso de arranque, dando paso, por defecto, a su automática ejecución, lo que acapara la atención del usuario medio y atribuye al antiguo sistema un papel más dependiente y secundario, llegando a ser por muchos olvidado y desconocido, y paulatinamente abandonado por los desarrolladores de software y hardware, empezando por la propia Microsoft (esta opción puede desactivarse alterando la entrada BootGUI=1 por BootGUI=0, del archivo de sistema, ahora de texto, MSDOS. SYS). Sin embargo, en tales versiones, Windows no funcionaba de forma autónoma, como sistema operativo. Tanto varias de las funciones primarias o básicas del sistema como su arranque se deben aún en las versiones de 32 bits, a los distintos módulos y archivos de sistema que componían el modesto armazón del DOS, requiriendo aquéllas un mínimo de los archivos básicos de este, para poder ejecutarse (tales como IO.SYS, DRVSPACE. BIN, EMM386.EXE e HIMEM. SYS).<br />Órdenes principales<br />DIR:Muestra un listado de archivos, que están contenidos en un directorio.TYPE:Muestra el contenido de un archivo en pantalla.COPY:: Copia archivos en otro lugar.REN o RENAME:Renombra archivos.DEL o ERASE:Borra uno o varios archivos (con posibilidad de recuperarlos mediante la ordenUNDELETEPresente en las últimas versiones nativas del DOS, salvo que el lugar del archivo o archivos borrados hubiese sido utilizado con posterioridad).MD o MKDIRCrea un nuevo directorio.CD o CHDIR:: Cambia el directorio actual por el especificado.RD o RMDIRBorra un directorio vacío.ATTRIB:Permite asignar o quitar atributos de archivos (tales como +A: ya modificado, +H: oculto, +R: de sólo lectura, ó +S, archivo especial del sistema, o a la inversa)TREE:Muestra gráficamente la estructura de directorios de una unidad o ruta de accesoDELTREE:: Borra un directorio con todo su contenido, incluidos subdirectorios (apareció en las últimas versiones)CLSlimpia la pantalla.DATE:Permite ver y cambiar la fecha.TIME:: Permite ver y cambiar la hora.LABELPermite ver y cambiar la etiqueta de una unidad de disco ó volumen.HELPOfrece ayuda sobre las distintas órdenes.SORT:Ordena las entradas.FC o COMP:Compara las diferencias entre el contenido de dos archivos.FIND:Busca cadenas de texto dentro del contenido de un archivoTACS:Ordena todos los archivos del cp.EDLIN o EDIT:Permite editar archivos, guardando los cambios efectuados en el sistema<br />