SISTEMAS OPERATIVOS
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Definición de Sistema Operativo

El sistema operativo es el programa (o software) más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.

En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

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Clasificación de los Sistemas Operativos


Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:
Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.
Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.
Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.
Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.
Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.

Funciones del sistema operativo

El sistema operativo cumple varias funciones:
Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado.
Gestión de la memoria de acceso aleatorio: el sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta.
Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida).
Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".
Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes.
Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios.
Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

Componentes del sistema operativo

El sistema operativo está compuesto por un conjunto de paquetes de software que pueden utilizarse para gestionar las interacciones con el hardware. Estos elementos se incluyen por lo general en este conjunto de software:
El núcleo, que representa las funciones básicas del sistema operativo, como por ejemplo, la gestión de la memoria, de los procesos, de los archivos, de las entradas/salidas principales y de las funciones de comunicación.
El intérprete de comandos, que posibilita la comunicación con el sistema operativo a través de un lenguaje de control, permitiendo al usuario controlar los periféricos sin conocer las características del hardware utilizado, la gestión de las direcciones físicas, etcétera.
El sistema de archivos, que permite que los archivos se registren en una estructura arbórea.

TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

Existen dos tipos generales de sistemas operativos: Los basados en caracteres y los de interfaz gráfica (ambientes amigables). El sistema basado en caracteres es ejemplificado perfectamente con el sistema operativo utilizado por las computadoras IBM y compatibles. El MS-DOS está listo para recibir un comando desplegando el tipo de indicador (A> o C>) en la pantalla; en donde el usuario escribe carácter por carácter el comando que se desea ejecutar.
Ante las justificadas quejas de los usuarios por la falta de programas amigables, los desarrolladores de software respondieron añadiendo menús y mensajes en pantalla. Los menús mejoran en mucho la cordialidad de los programas, reduciendo el número de comandos que se necesitan conocer.

La Macintosh logró crear la primera interfaz gráfica, posteriormente Microsoft introdujo la interfaz gráfica Windows para las computadoras IBM y compatibles.

Cada programa en Windows tiene reservada un área de la pantalla conocida con el nombre de ventana.

Un sistema operativo que se opera mediante el uso de imágenes y símbolos en vez de palabras se denomina interfaz gráfica para el usuario, o GUI (Graphic User Interface).

ESTRUCTURA BASICA DE UN SISTEMA OPERATIVO

A) CARGADOR
Cualquier programa que requiere ser ejecutado en la computadora, deberá ser transferido desde su lugar de residencia a la memoria principal.

B) CARGADOR PARA EL SISTEMA OPERATIVO
Este programa se encarga de transferir desde algún medio de almacenamiento externo (disco, cinta o tambor) a la memoria principal, los programas del sistema operativo que tienen como finalidad establecer el ambiente de trabajo del equipo de cómputo. Existe un programa especial almacenado en memoria ROM que se encarga de accesar a este programa cargador. Cuando el sistema operativo esta cargado en memoria toma el control absoluto de las operaciones del sistema.

C) CARGADOR INCLUIDO EN EL SISTEMA OPERATIVO
Su función es cargar a memoria todos los archivos necesarios para la ejecución de un proceso.

SUPERVISOR (EJECUTIVO O MONITOR)

Es el administrador del sistema que controla todo el proceso de la información por medio de un gran número de rutinas que entran en acción cuando son requeridos. Funge como enlace entre los programas del usuario y todas las rutinas que controlan los recursos requeridos por el programa para posteriormente continuar con su ejecución.

El supervisor también realiza otras funciones como son:
- Administra la memoria.
- Administración de las rutinas que controlan el funcionamiento de los recursos de la computadora.
- Manejo de Archivos
- Administración y control de la ejecución de los programas.

LENGUAJE DE COMUNICACION

Es el medio a través del cual el usuario interactúa directamente con el sistema operativo y esta formado por comandos que son introducidos a través de algún dispositivo. Generalmente un comando consta de dos partes, la primera formada por una palabra que identifica el comando y la acción a realizar y la segunda parte por un conjunto de valores o parámetros que permiten seleccionar diversas operaciones de entre los que dispone el comando.

UTILERIA DE SISTEMA

Son programas o rutinas del sistema operativo que realizan diversas funciones de uso común o aplicación frecuente como son: clasificar, copiar e imprimir información.

ADMINISTRACION DE TRABAJOS

Cuando existen varios programas en espera de ser procesados, el sistema operativo debe decidir el orden de procesamiento de ellos, así como asignar los recursos necesarios para su proceso.

ADMINISTRACION DE RECURSOS

Mediante está función el sistema operativo esta en capacidad de distribuir en forma adecuada y en el momento oportuno los diferentes recursos (memoria, dispositivos, etc.,...) entre los diversos programas que se encuentran en proceso, para esto, lleva un registro que le permite conocer que recursos están disponibles y cuales están siendo utilizados, por cuanto tiempo y por quien, etc.

CONTROL DE OPERACIONES DE ENTRADA Y SALIDA

Mediante esta actividad el sistema operativo decide que proceso hará uso del recurso, durante cuánto tiempo y en que momento.

ADMINISTRACION DE LA MEMORIA

Supervisa que áreas de memoria están en uso y cual están libre, determina cuanta memoria asignará a un proceso y en que momento, además libera la memoria cuando ya no es requerida para el proceso.

RECUPERACION DE ERRORES

El sistema operativo contiene rutinas que intentan evitar perder el control de una tarea cuando se suscitan errores en la trasferencia de información hacia y desde los dispositivos de entrada / salida.

PROGRAMAS DE PROCESO

El sistema operativo contiene programas de servicios que sirven de apoyo al procesamiento de los trabajos, se conocen también como utilerías y se pueden clasificar en tres tipos:
A) UTILERIAS DEL SISTEMA
Se ejecutan bajo el control del sistema operativo y se utilizan para preparar algunos recursos usados por el sistema. Son de uso interno.
B) UTILERIAS PARA ARCHIVOS
Manejan información de los archivos tales como imprimir, clasificar, copiar, etc.
C) UTILERIAS INDEPENDIENTES

Realizar funciones que se relacionan con la iniciación de dispositivos de Entrada/Salida, carga del sistema operativo, etc.

TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO

El sistema operativo como controlador y supervisor de todas las actividades que realiza la computadora tiene características que le permiten soportar técnicas avanzadas de procesamiento de datos como:
- La utilización de Lenguaje de Alto Nivel.
- Tiempo Compartido.
- Multiprogramación.
- Memoria Virtual.


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