Un Sistema Operativo es el software encargado de ejercer el control y coordinar el uso del hardware entre diferentes programas de aplicación y los diferentes usuarios. Es un administrador de los recursos de hardware del sistema.
En una definición informal es un sistema que consiste en ofrecer una distribución ordenada y controlada de los procesadores, memorias y dispositivos de E/S entre los diversos programas que compiten por ellos.
A pesar de que todos nosotros usamos sistemas operativos casi a diario, es difícil definir qué es un sistema operativo. En parte, esto se debe a que los sistemas operativos realizan dos funciones diferentes.
A pesar de que todos nosotros usamos sistemas operativos casi a diario, es difícil definir qué es un sistema operativo. En parte, esto se debe a que los sistemas operativos realizan dos funciones diferentes.
Proveer una máquina virtual, es decir, un ambiente en el cual el usuario pueda ejecutar programas de manera conveniente, protegiéndolo de los detalles y complejidades del hardware. Administrar eficientemente los recursos del computador.
Las tareas que generalmente realiza un Sistema Operativo son las siguientes:
-Realizar el interfaz sistema-usuario.
-Compartir los recursos de Hardware entre los usuarios.
-Permitir a los usuarios compartir sus datos entre ellos.
-Prevenir que las actividades de un usuario no interfieran en las de los demás usuarios.
-Calendarizar los recursos de los usuarios.
-Facilitar el acceso a los dispositivos de E/S.
-Recuperarse de fallas o errores.
-Llevar el control sobre el uso de los recursos.
-Entre otras.
-Manejo de procesos.
-Manejo de E/S.
-Manejo de Memoria.
-Manejo del Sistema de Archivos.
El sistema operativo indica a la computadora la manera de utilizar otros programas de software y administra todo el hardware, tanto el interno como el externo, que está instalado en la computadora.
Los sistemas operativos pueden ser basados en caracteres o gráficos. Un sistema operativo basado en caracteres, tal como MS-DOS, le permite escribir comandos en un indicador para controlar la computadora. Un interfaz gráfico del usuario, o
GUI, le permite enviar comandos a la computadora al hacer clic en iconos o al seleccionar elementos en los menús. Windows 95 cuenta con un GUI.
La mayoría de los sistemas operativos pueden manejar programas de 16 ó 32 bits, o ambos. Microsoft Windows 3.x ejecuta únicamente los programas de 16 bits; Windows 95 de Microsoft puede ejecutar ambos programas de 16 ó 32 bits.
El sistema operativo de red determina estos recursos, así como la forma de compartirlos y acceder a ellos.
Después de identificar las necesidades de seguridad de la red, el siguiente paso es determinar los tipos de interoperabilidad necesaria en la red para que se comporte como una unidad. Cada sistema operativo de red considera la interoperabilidad de forma diferente y, por ello, resulta muy importante recordar nuestras propias necesidades de interoperabilidad cuando se evalúe cada Sistema Operativo de Red. Si la opción es Trabajo en Grupo, disminuirán las opciones de seguridad e interoperabilidad debida a las limitaciones propias de esta arquitectura. Si la opción seleccionada se basa en la utilización de un servidor, es necesario realizar estimaciones futuras para determinar si la interoperabilidad va a ser considerada como un servicio en el servidor de la red o como una aplicación cliente en cada equipo conectado a la red. La interoperabilidad basada en servidor es más sencilla de gestionar puesto que, al igual que otros servicios, se localiza de forma centralizada. La interoperabilidad basada en cliente requiere la instalación y configuración en cada equipo. Esto implica que la interoperabilidad sea mucho más difícil de gestionar.
s!!sTeMa oOpeRAT!!VoOo De ReD
Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. Si no se dispone de ningún sistema operativo de red, los equipos no pueden compartir recursos y los usuarios no pueden utilizar estos recursos.
Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él.
NetWare de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.
El software del sistema operativo de red se integra en un número importante de sistemas operativos conocidos, incluyendo Windows 2000 Server/Professional, Windows NT Server/Workstation, Windows 95/98/ME y Apple Talk.
Cada configuración (sistemas operativos de red y del equipo separados, o sistema operativo combinando las funciones de ambos) tiene sus ventajas e inconvenientes. Por tanto, nuestro trabajo como especialistas en redes es determinar la configuración que mejor se adapte a las necesidades de nuestra red.
En la planificación de una red, la selección del sistema operativo de red se puede simplificar de forma significativa, si primero se determina la arquitectura de red (cliente/servidor o Trabajo en Grupo) que mejor se ajusta a nuestras necesidades. A menudo, esta decisión se basa en los tipos de seguridad que se consideran más adecuados. La redes basadas en servidor le permiten incluir más posibilidades relativas a la seguridad que las disponibles en una red Trabajo en Grupo. Por otro lado, cuando la seguridad no es una propiedad a considerar, puede resultar más apropiado un entorno de red Trabajo en Grupo.
No es raro encontrar ambos métodos (un servicio de red en el servidor y aplicaciones cliente en cada equipo) en una misma red. Por ejemplo, un servidor NetWare, a menudo, se implementa con un servicio para los equipos Apple, mientras que la interoperabilidad de las redes de Microsoft Windows se consigue con una aplicación cliente de red en cada equipo personal.
Cuando se selecciona un sistema operativo de red, primero se determinan los servicios de red que se requieren. Los servicios estándares incluyen seguridad, compartición de archivos, impresión y mensajería; los servicios adicionales incluyen soporte de interoperabilidad para conexiones con otros sistemas operativos. Para cualquier Sistema Operativo de Red, es necesario determinar los servicios de interoperabilidad o clientes de red a implementar para adecuarse mejor a las necesidades.
Los sistemas operativos de red basados en servidor más importantes son Microsoft Windows NT 4, Windows 2000 Server y Novell NetWare 3.x, 4.x y 5.x. Los sistemas operativos de red Trabajo en Grupo más importantes son AppleTalk, Windows 95 y 98 y UNIX (incluyendo Linux y Solaris).
FuNc!!OneS dEl s!!StEmA OoPeRaT!!VoO
Generación 2º: Se dan los primeros pasos de la multiprogramación es decir varios programas de usuario. El SO reparte tiempos del procesador. Aparece la llamada tecnología DMA usa buffers entre terminales: impresora, etc.
¿Qué es un buffer?: Es una fuente de almacenamiento temporal que reside en el propio dispositivo ya sea de entrada, o de salida.Aparece el termino spooding: viene a ser como lo que gestiona la cola de instrucciones en el buffer.
Terminales Impresora
Durante esta generación aparecen los primeros multiprocesarodes (varios procesadores trabajando simultáneamente, a la vez).
Generación 3º: segunda mitad de la década de los 60 y 1º mitad de los 70. Es entonces cuando se desarrollan los SO tan importantes como el UNÍS para la gestión de grandes mainframes.
Durante esta generación el usuario perdió el control del hardware. Los equipos informáticos venían con el software (SO) de "regalo".
Generación 4º: segunda mitad de los 70 y primera de los 80. Los SO aumentan sus prestaciones y gestionan eficientemente los recursos del ordenador. Es en esta época donde mas facilidad se le da al usuario para su manejo. IBM separa los costos de hardware y software con esta estrategia de marketing se pensaba que facturarían el doble en ganancias. Pero no fue así. Los vendedores de software pasan a hacerse responsables de los bugs (o fallos de sus programas). Proliferaron las empresas desarrolladoras de software esto perjudico seriamente a IBM ya que así perdió la exclusividad.
Posteriormente se abrió el mercado de computadoras compatibles con IBM, estos son los llamados clónicos (varios dispositivos informáticos de distintas fabricas o procedencias intercomunicados y compatibles entre si constituyendo un único equipo informático. Este tipo de ordenadores es de precio mucho mas reducido que los IBM y sus prestaciones son las mismas).
Generación 5º: década de los 90. Los entornos gráficos cobraron mucha importancia, proliferaron y evolucionaron las llamadas GUIs (interfaces graficas del usuario). Los sistemas operativos tipo windows 9*, millenium o NT para empresas proliferaron y desplazaron de las empresas al ya consolidado UNÍS.
Grafico interno de la fusión entre el software y el hardware.
Una de las características he imnovaciones mas importantes de un SO es la llamada multi-tarea. Un SO opera entre la CPU y los periféricos y con la tecnología multi-tarea reparte el tiempo entre ellos dos. Suponiendo que se lancen tres procesos (A,B,C), (proceso: conjunto de rutina, algoritmos, etc.). Lo que el SO hace internamente con esta tecnología es: recoger la primera operación del proceso A en CPU luego pasa a los periféricos con lo que la CPU descansa y en ese momento, recoge la primera operación del proceso B en CPU, posteriormente en cuanto va a los periféricos pasa al proceso C, y cuando a este le llegan los turnos que corresponden a los periféricos pasa a la segunda operación del proceso A. Y asi sucesivamente. Con esta tecnología se logra apurar y reducir enormemente el tiempo de proceso del SO, podemos llegar a unas 50 tareas simultáneamente. Sistemas operativos como, el ms-dos no disponen de ella, pero otros como windows si alcanzan esta tecnología.
Y con esto doy por finalizado el tutorial de componentes que incluyen un equipo informático.
Mulprogramacion o multiproceso: Es la técnica que permite cargar varios programas o procesos al mismo tiempo de forma simultanea.
Cada programa o proceso ha de usar unos recursos y el SO ha de gestionar esto.
Se pueden dar los llamados interbloqueos en la que 2 o mas programas estan a la espera por solicitar un dispositivo o memoria. El SO debe solucionar esto.
Batch: sirve para aprovechar tiempos muertos (noches), etc. En grandes empresas los usan para hacer copias de seguridad.
Tiempo real: Asigna de forma primaria unos tiempos si se pasa de ellos da paso al siguiente.
Seguridad: El SO debe suministrar los medios para la ejecución concurrente de los procesos, sincronizacion entre procesos, comunicación entre procesos.
El SO debe suministrar algoritmos de gestion y planificación de procesos que se encarguen de decidir que proceso se ejecutara o cual tomara al procesador y de llevar cuenta de los estados y procesos, sus prioridades y todo la restante información relevante.
Estado de los procesos
Activo: Ejecutándose en un instante de tiempo. En un sistema monoprocesador, solo puede haber uno.
Preparado: Listos para ejecutarse. Esperando que un procesador quede libre, bloqueado o suspendido, a la espera de que se cumpla una condicion.
Muerto: Ha terminado su ejecución o el sistema ha detectado un error fatal y la ha transferido ha estado nonato.
Nonato: El programa existe pero todavía no es conocido por el SO.
El estado global del SO en un instante determinado, es el conjunto de recursos y procesos existentes con sus estados correspondientes
Transición entre procesos
El distribuidor: es uin modulo del SO que activa procesos preparados de acuerdo con unos criterios determinados por ejemplo: prioridad.
Interrupcion: Son las llamadas del SO para solicitar servicios por ejemplo: una operación.de E/S.
Planificador: Modulo del SO que translada procesos de ejecución a preparados, por ejemplo: en sistemas de tiempo compartido porque se les ajusta el tiempo. O llega uno de mayor prioridad.
Paso de preparado a bloqueado: Cuando tiene lugar un evento que estuviera esperandopara poder perseguirlo
Sus funciones mas importantes son:
-Gestiona los recursos del ordenador en sus niveles mas bajos.
-Dispone de una interface (elemento que hace posible la fácil comunicación usuario maquina) liberando al usuario del conocimiento del hardware. El SO windows se basa en una interface graficas, "GUI" (Interface Grafica de Usuario), permitiendo al usuario interactuar con el hardware de una forma sencilla y rápida.
-Sobre el SO funcionan el resto de programas y aplicaciones del software.
Sus generaciones:
-Generación 0º: década de los 40 los sistemas informáticos no disponían de SO con lo que los usuarios de estos debían introducir las instrucciones en código binario lo que hacia su uso restringido a personas de mucho conocimiento en esa materia.
-Generación 1º: década de los 50. Aparece el primer SO para lograr la fluidez en la trasmisión de información. Aparece el JLC (lenguaje de control de trabajo), se usaban tarjetas perforadas y eran controladas por operadores (personas con cierto conocimiento). Posteriormente se pasaron de las tarjetas a las cintas perforadas y estas iban mucho mas rápido.
En el primer SO había en ocupaba en memoria 64 KB (bastante en función de la capacidad total de la memoria en aquella época).
Grafico interno de un sistema operativo de la época y en parte en la actualidad
-Gestiona los recursos del ordenador en sus niveles mas bajos.
-Dispone de una interface (elemento que hace posible la fácil comunicación usuario maquina) liberando al usuario del conocimiento del hardware. El SO windows se basa en una interface graficas, "GUI" (Interface Grafica de Usuario), permitiendo al usuario interactuar con el hardware de una forma sencilla y rápida.
-Sobre el SO funcionan el resto de programas y aplicaciones del software.
Sus generaciones:
-Generación 0º: década de los 40 los sistemas informáticos no disponían de SO con lo que los usuarios de estos debían introducir las instrucciones en código binario lo que hacia su uso restringido a personas de mucho conocimiento en esa materia.
-Generación 1º: década de los 50. Aparece el primer SO para lograr la fluidez en la trasmisión de información. Aparece el JLC (lenguaje de control de trabajo), se usaban tarjetas perforadas y eran controladas por operadores (personas con cierto conocimiento). Posteriormente se pasaron de las tarjetas a las cintas perforadas y estas iban mucho mas rápido.
En el primer SO había en ocupaba en memoria 64 KB (bastante en función de la capacidad total de la memoria en aquella época).
Grafico interno de un sistema operativo de la época y en parte en la actualidad
Generación 2º: Se dan los primeros pasos de la multiprogramación es decir varios programas de usuario. El SO reparte tiempos del procesador. Aparece la llamada tecnología DMA usa buffers entre terminales: impresora, etc.
¿Qué es un buffer?: Es una fuente de almacenamiento temporal que reside en el propio dispositivo ya sea de entrada, o de salida.Aparece el termino spooding: viene a ser como lo que gestiona la cola de instrucciones en el buffer.
Terminales Impresora
Durante esta generación aparecen los primeros multiprocesarodes (varios procesadores trabajando simultáneamente, a la vez).
Generación 3º: segunda mitad de la década de los 60 y 1º mitad de los 70. Es entonces cuando se desarrollan los SO tan importantes como el UNÍS para la gestión de grandes mainframes.
Durante esta generación el usuario perdió el control del hardware. Los equipos informáticos venían con el software (SO) de "regalo".
Generación 4º: segunda mitad de los 70 y primera de los 80. Los SO aumentan sus prestaciones y gestionan eficientemente los recursos del ordenador. Es en esta época donde mas facilidad se le da al usuario para su manejo. IBM separa los costos de hardware y software con esta estrategia de marketing se pensaba que facturarían el doble en ganancias. Pero no fue así. Los vendedores de software pasan a hacerse responsables de los bugs (o fallos de sus programas). Proliferaron las empresas desarrolladoras de software esto perjudico seriamente a IBM ya que así perdió la exclusividad.
Posteriormente se abrió el mercado de computadoras compatibles con IBM, estos son los llamados clónicos (varios dispositivos informáticos de distintas fabricas o procedencias intercomunicados y compatibles entre si constituyendo un único equipo informático. Este tipo de ordenadores es de precio mucho mas reducido que los IBM y sus prestaciones son las mismas).
Generación 5º: década de los 90. Los entornos gráficos cobraron mucha importancia, proliferaron y evolucionaron las llamadas GUIs (interfaces graficas del usuario). Los sistemas operativos tipo windows 9*, millenium o NT para empresas proliferaron y desplazaron de las empresas al ya consolidado UNÍS.
Grafico interno de la fusión entre el software y el hardware.
Una de las características he imnovaciones mas importantes de un SO es la llamada multi-tarea. Un SO opera entre la CPU y los periféricos y con la tecnología multi-tarea reparte el tiempo entre ellos dos. Suponiendo que se lancen tres procesos (A,B,C), (proceso: conjunto de rutina, algoritmos, etc.). Lo que el SO hace internamente con esta tecnología es: recoger la primera operación del proceso A en CPU luego pasa a los periféricos con lo que la CPU descansa y en ese momento, recoge la primera operación del proceso B en CPU, posteriormente en cuanto va a los periféricos pasa al proceso C, y cuando a este le llegan los turnos que corresponden a los periféricos pasa a la segunda operación del proceso A. Y asi sucesivamente. Con esta tecnología se logra apurar y reducir enormemente el tiempo de proceso del SO, podemos llegar a unas 50 tareas simultáneamente. Sistemas operativos como, el ms-dos no disponen de ella, pero otros como windows si alcanzan esta tecnología.
Y con esto doy por finalizado el tutorial de componentes que incluyen un equipo informático.
Mulprogramacion o multiproceso: Es la técnica que permite cargar varios programas o procesos al mismo tiempo de forma simultanea.
Cada programa o proceso ha de usar unos recursos y el SO ha de gestionar esto.
Se pueden dar los llamados interbloqueos en la que 2 o mas programas estan a la espera por solicitar un dispositivo o memoria. El SO debe solucionar esto.
Batch: sirve para aprovechar tiempos muertos (noches), etc. En grandes empresas los usan para hacer copias de seguridad.
Tiempo real: Asigna de forma primaria unos tiempos si se pasa de ellos da paso al siguiente.
Seguridad: El SO debe suministrar los medios para la ejecución concurrente de los procesos, sincronizacion entre procesos, comunicación entre procesos.
El SO debe suministrar algoritmos de gestion y planificación de procesos que se encarguen de decidir que proceso se ejecutara o cual tomara al procesador y de llevar cuenta de los estados y procesos, sus prioridades y todo la restante información relevante.
Estado de los procesos
Activo: Ejecutándose en un instante de tiempo. En un sistema monoprocesador, solo puede haber uno.
Preparado: Listos para ejecutarse. Esperando que un procesador quede libre, bloqueado o suspendido, a la espera de que se cumpla una condicion.
Muerto: Ha terminado su ejecución o el sistema ha detectado un error fatal y la ha transferido ha estado nonato.
Nonato: El programa existe pero todavía no es conocido por el SO.
El estado global del SO en un instante determinado, es el conjunto de recursos y procesos existentes con sus estados correspondientes
Transición entre procesos
El distribuidor: es uin modulo del SO que activa procesos preparados de acuerdo con unos criterios determinados por ejemplo: prioridad.
Interrupcion: Son las llamadas del SO para solicitar servicios por ejemplo: una operación.de E/S.
Planificador: Modulo del SO que translada procesos de ejecución a preparados, por ejemplo: en sistemas de tiempo compartido porque se les ajusta el tiempo. O llega uno de mayor prioridad.
Paso de preparado a bloqueado: Cuando tiene lugar un evento que estuviera esperandopara poder perseguirlo
waOOo
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