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Introducción y clasificación de los sistemas operativos
Definición
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 conexin del teclado, enviar la informacin a la pantalla, no perder de vista arc!ivos " directorios en el disco " controlar los dispositivos dispositivos perif#ricos tales como impresoras, impresoras, escáner, etc. etc.
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e intervenir en muc!as otras valiosas actividades para ganar el sustento. El software para computadoras puede clasificarse en general en dos clases los programas de sistema, que controlan la operacin de la computadora en si " programas de aplicacin, los cuales resuelven problemas para sus usuarios. El programa fundamental de todos los programas de sistema es el sistema operativo (%), que controla todos los recursos de la computadora " proporciona la base sobre la cual pueden escribirse los programas de aplicacin. * +u# es un %istema perativo . -esde su creacin, las computadoras digitales !an utilizado un sistema de codificacin de instrucciones en sistema de numeracin binaria, es decir con los %. Esto se debe a que los circuitos integrados funcionan con este principio, es decir, !a" corriente o no !a" corriente.
En el origen de la !istoria de las computadoras ( !ace unos cuarenta a/os), los sistemas operativos no exist'an " la introduccin de un programa para ser e0ecutado se convert'a en un incre'ble esfuerzo que solo pod'a ser llevado a cabo por mu" pocos expertos. Esto !acia que las computadoras fueran mu" complicadas de usar " que se requiriera tener altos conocimientos t#cnicos para operarlas. Era tan comple0o su mane0o, que en algunos casos el resultado llegaba a ser desastroso.
1demás, el tiempo requerido para introducir un programa en aquellas grandes máquinas de lento proceso superaba por muc!o el de e0ecucin " resultaba poc Sign up to vote on this title provec!osa la utilizacin de computadoras para resolucin de problemas Useful Not useful prácticos.
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El sistema operativo, es el instrumento indispensable para !acer de la computadora un ob0eto 3til. 4a0o este nombre se agrupan todos aquellos programas que permiten a los usuarios la utilizacin de este enredo de cables circuitos, que de otra manera serian dif'ciles de controlar. 2n sistema operativo se define como un con0unto de procedimientos manuales " automáticos, que permiten a un grupo de usuarios compartir una instalacin de computadora eficazmente. $nterfaz de L'nea de &omandos.
La forma de interfaz entre el sistema operativo " el usuario en la que este escribe los comandos utilizando un lengua0e de comandos especial. Los sistema con interfaces de l'neas de comandos se consideran más dif'ciles de aprender utilizar que los de las interfaces gráficas. %in embargo, los sistemas basados en comandos son por lo general programables, lo que les otorga una flexibilida que no tienen los sistemas basados en gráficos carentes de una interfaz de programacin. $nterfaz 5ráfica del 2suario. Es el tipo de visualizacin que permite al usuario elegir comandos, iniciar programas " ver listas de arc!ivos " otras opciones utilizando las representaciones visuales (iconos) " las listas de elementos del men3. Las selecciones pueden activarse bien a trav#s del teclado o con el mouse.
Para los autores de aplicaciones, las interfaces gráficas de usuario ofrecen un up to vote onothis title entorno que se encarga de la comunicacin con elSign ordenador computadora. Useful Not useful Esto !ace que el programador pueda concentrarse en la funcionalidad, "a que no esta su0eto a los detalles de la visualizacin ni a la entrada a trav#s del
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$nterpreta los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador.
•
&oordina " manipula el !ardware de la computadora, como la memoria, la impresoras, las unidades de disco, el teclado o el mouse.
•
rganiza los arc!ivos en diversos dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magn#ticas.
•
5estiona los errores de !ardware " la p#rdida de datos.
•
%ervir de base para la creacin del software logrando que equipos de marcas distintas funcionen de manera análoga, salvando las diferencias existentes entre ambos.
•
&onfigura el entorno para el uso del software " los perif#ricos8 dependiendo del tipo de máquina que se emplea, debe establecerse en forma lgica la disposicin " caracter'sticas del equipo. &omo por e0emplo, una microcomputadora tiene f'sicamente dos unidades de disc puede simular el uso de otras unidades de disco, que pueden ser virtuales utilizando parte de la memoria principal para tal fin. En caso d estar conectado a una red, el sistema operativo se convierte en la plataforma de traba0o de los usuarios " es este quien controla los elementos o recursos que comparten. -e igual forma, provee de proteccin a la informacin que almacena.
&lasificacin de los %istemas perativos.
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&on el paso del tiempo, los %istemas perativos fueron clasificándose de diferentes maneras, dependiendo del uso o de la aplicacin que se les daba.
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se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicacin que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario). Para activar otra tarea que se encuentre en segundo plano, el usuario debe traer al primer plano la ventana o pantalla que contenga esa aplicacin. En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo 9acintos!, las tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano (por e0emplo, cuando esta aplicacin esta esperand informacin del usuario), " siempre que esta aplicacin lo permita. En los sistemas multitarea de tiempo compartido, como %:;, cada tarea recibe la atencin del microprocesador durante una fraccin de segundo. Para mantene el sistema en orden, cada tarea recibe un nivel de prioridad o se procesa en orden secuencial. -ado que el sentido temporal del usuario es muc!o más lento que la velocidad de procesamiento del ordenador, las operaciones de multitare en tiempo compartido parecen ser simultáneas.
%e distinguen por sus !abilidades para poder soportar la e0ecucin de dos o más traba0os activos (que se están e0ecutado) al mismo tiempo. Esto trae com resultado que la 2nidad &entral de Procesamiento (2&P) siempre tenga alguna tarea que e0ecutar, aprovec!ando al máximo su utilizacin. %u ob0etivo es tener a varias tareas en la memoria principal, de manera que cada uno está usando el procesador, o un procesador distinto, es decir, involucra máquinas con más de una 2&P. %istemas perativos como 2<$=, >indows ?@, >indows ?A, >indows <6, 91&B%, %:;, soportan la multitarea. Sign up to vote on this title
Las caracter'sticas de un %istema perativo demultiprogramacin o multitarea son las siguientes Useful
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Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.
•
9ultitarea sin soporte multiusuario se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real.
•
%istemas multiprocesadores son sistemas multitareas por definicin "a que soportan la e0ecucin simultánea de m3ltiples tareas sobre diferentes procesadores.
•
En general, los sistemas de multiprogramacin se caracterizan por tene m3ltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema procesador, memoria, dispositivos perif#ricos.
%istema perativo 9onotareas.
Los sistemas operativos monotareas son más primitivos " es todo lo contrario al visto anteriormente, es decir, solo pueden mane0ar un proceso en cada momento o que solo puede e0ecutar las tareas de una en una. Por e0emplo cuando la computadora esta imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones !asta que se termine la impresin %istema perativo 9onousuario.
Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el !ardware, los programas o el tipo de aplicacin que se este e0ecutando. Sign up to vote on this title
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Estos tipos de sistemas son mu" simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida " control dependen de la tarea que se esta utilizando, esto
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En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (times!aring). %istemas perativos por lotes.
Los %istemas perativos por lotes, procesan una gran cantidad de traba0os co poca o ninguna interaccin entre los usuarios " los programas en e0ecucin. %e re3nen todos los traba0os comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más traba0os como sucede en el procesamiento p rocesamiento en serie. Estos sistemas son de los más tradicionales " antiguos, " fueron introducidos alrededor de ?@F para aumentar la capacidad de procesamiento de los programas.
&uando estos sistemas son bien planeados, pueden tener un tiempo de e0ecucin mu" alto, porque el procesador es me0or utilizado " los %istemas perativos pueden ser simples, debido a la secuenciabilidad de la e0ecucin de los traba0os.
1lgunos e0emplos de %istemas perativos por lotes exitosos son el %&PE, de -&FF, el cual está orientado a procesamiento cient'fico pesado, " el E=E& $$ para el 2<$G1& H, orientado a procesamiento acad#mico. acad#mico. 1lgunas otras caracter'sticas con que cuentan los %istemas perativos por lotes son •
•
Cequiere que el programa, datos " rdenes al sistema sean remitidos todos 0untos en forma de lote. Sign up to vote on this title Permiten poca o ninguna interaccin usuario:programa en e0ecucin.
•
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9a"or potencial de utilizacin de recursos que procesamiento serial simple en sistemas multiusuarios.
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Planificacin del procesador sencilla, t'picamente procesados en orden de llegada.
•
Planificacin de memoria sencilla, generalmente se divide en dos parte residente del %.. " programas transitorios.
•
•
%uelen proporcionar gestin sencilla de mane0o de arc!ivos se requiere poca proteccin " ning3n control de concurrencia para el acceso.
%istemas perativos de tiempo real.
Los %istemas perativos de tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados su recursos con la finalidad de prestar atencin a los procesos en el momento que lo requieran. se utilizan en entornos donde son procesados un gran n3mero de sucesos o eventos.
9uc!os %istemas perativos de tiempo real son construidos para aplicaciones mu" espec'ficas como control de tráfico a#reo, bolsas de valores, control de refiner'as, control de laminadores. 6ambi#n en el ramo automovil'stico " de la electrnica de consumo, las aplicaciones de tiempo real están creciendo mu" rápidamente. tros campos de aplicacin de los %istemas perativos de tiemp real son los siguientes •
&ontrol de trenes.
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6elecomunicaciones.
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1lgunos e0emplos de %istemas perativos de tiempo real son Gx>orIs, %olaris, L"ns % " %pectra. Los %istemas perativos de tiempo real, cuentan con las siguientes caracter'sticas •
•
%e dan en entornos en donde deben ser aceptados " procesados gran cantidad de sucesos, la ma"or'a externos al sistema computacional, en breve tiempo o dentro de ciertos plazos. %e utilizan en control industrial, conmutacin telefnica, control de vuelo, simulaciones en tiempo real., aplicaciones militares, etc.
•
b0etivo es proporcionar rápidos tiempos de respuesta.
•
Procesa ráfagas de miles de interrupciones por segundo sin perder un solo suceso.
•
Proceso se activa tras ocurrencia de suceso, mediante interrupcin.
•
Proceso de ma"or prioridad expropia recursos.
•
Por tanto generalmente se utiliza planificacin expropiativa basada en prioridades.
5estin de memoria menos exigente que tiempo compartido, usualmente procesos son residentes permanentes en memoria.
㽪&㾚∋䀖(䁥)1䂧∗
•
•
Poblacin de procesos estática en gran medida. Sign up to vote on this title
Poco movimiento de programas entre almacenamiento secundario " Useful Not useful memoria.
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Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos d E:%, son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusin de que tiene el sistema dedicado para s' mismo. Esto trae como consecuencia una gran carga de traba0o al %istema perativo, principalmente en la administracin de memoria principal " secundaria.
E0emplos de %istemas perativos de tiempo compartido son 9ultics, %:JF -E&B. &aracter'sticas de los %istemas perativos de tiempo compartido
•
Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, e0 sistemas de dise/o asistido por computador, procesamiento de text etc. -an la ilusin de que cada usuario tiene una máquina para s'.
•
9a"or'a utilizan algoritmo de reparto circular.
•
Programas se e0ecutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera " disminu"e despu#s de concedido el servicio.
•
Evitan monopolizacin del sistema asignando tiempos de procesador (time slot).
•
5estin de memoria proporciona proteccin a programas residentes.
•
•
5estin de arc!ivo debe proporcionar proteccin " control de acceso Sign up to vote on this title debido a que pueden existir m3ltiples usuarios un mismo Usefulaccesando Not useful arc!ivos.
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Los sistemas distribuidos deben de ser mu" confiables, "a que si un componente del sistema se compone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo.
Entre los diferentes %istemas perativos distribuidos que existen tenemos lo siguientes %prite, %olarisB9&, 9ac!, &!orus, %pring, 1moeba, 6aos, etc. &aracter'sticas de los %istemas perativos distribuidos •
&oleccin de sistemas autnomos capaces de comunicacin " cooperaci mediante interconexiones !ardware " software .
•
5obierna operacin de un %.&. " proporciona abstraccin de máquina virtual a los usuarios.
•
b0etivo clave es la transparencia.
•
5eneralmente proporcionan medios para la comparticin global de recursos.
•
%ervicios a/adidos denominacin global, sistemas de arc!ivos distribuidos, facilidades para distribucin de cálculos (a trav#s de comunicacin de procesos internodos, llamadas a procedimientos remotos, etc.).
%istemas perativos de red. Sign up to vote on this title
%on aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas atrav# Useful Not useful de alg3n medio de comunicacin (f'sico o no), con el ob0etivo primordial de poder compartir los diferentes recursos " la informacin del sistema.
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En estos tipos de %istemas perativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por alg3n recurso se puedan realizar o e0ecutar al mismo tiempo. En 2<$= existe tambi#n la posibilidad de e0ecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). 1s', en lugar de esperar a que el proceso termine de e0ecutarse (como lo !ar'a normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente despu#s de !aber creado el proceso. E0emplos de estos tipos de %istemas perativos están 1lp!a, PG9, la serie 1$=, que es utilizado en los sistemas C%:F de $49.
&onclusin Luego de !aber investigado " analizado se puede ver que se !an desarrollado varios tipos de sistemas operativos con diferentes interfaces " categor'as. Pero !emos podido observar que todos los sistemas operativos !an sufrido cambios por parte de los programadores, " siguen evolucionando.
Los sistemas operativos empleados normalmente son 2<$=, 9acintos! %, 9%B-%, %:;, >indows ?@ " >indows <6. El 2<$= " sus clones permiten m3ltiples tareas " m3ltiples usuarios. tros % multiusuario " multitarea son up to>indows vote on this title %:;, desarrollado inicialmente por 9icrosoft eSign $49, <6 " >in?@ Not useful 9acintos denomina desarrollados por 9icrosoft. El % multitarea de Useful 1pple se %. El 9%B-% es un % popular entre los usuarios de P&s pero solo permite un usuario " una tarea.
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