El concepto de sistema operativo

SISTEMAS OPERATIVOS

PERSPECTIVA HISTÓRICA.

Los primeros sistemas (1945 - 1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950 - 1960) se llevaron a cabo avances en el hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.

SISTEMAS OPERATIVOS

CONCEPTOS:

Un sistema operativo es un conjunto de programas de computadora diseñados especialmente para cubrir los siguientes objetivos:

1. Servir como interfaz entre el equipo físico (hardware) de una computadora y el usuario, con el fin de presentar una "cara" más sencilla y amistosa al mismo, y

2. Optimar los recursos (tanto de software como de hardware) con que cuenta una computadora y hacer utilizable ésta última.

Para que un ordenador pueda hacer funcionar un programa informático (a veces conocido como aplicación o software), debe contar con la capacidad necesaria para realizar cierta cantidad de operaciones preparatorias que puedan garantizar el intercambio entre el procesador, la memoria y los recursos físicos (periféricos).

El sistema operativo (a veces también citado mediante su forma abreviada OS en inglés) se encarga de crear el vínculo entre los recursos materiales, el usuario y las aplicaciones (procesador de texto, videojuegos, etcétera). Cuando un programa desea acceder a un recurso material, no necesita enviar información específica a los dispositivos periféricos; simplemente envía la información al sistema operativo, el cual la transmite a los periféricos correspondientes a través de su controlador.

De esta forma, el sistema operativo permite la "disociación" de programas y hardware, principalmente para simplificar la gestión de recursos y proporcionar una interfaz de usuario sencilla con el fin de reducir la complejidad del equipo.

FUNCIONES

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.

CARACTERÍSTICAS

Administración de tareas

• Monotarea: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) 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 S.O. 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.

Administración de usuarios

• Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

• Multiusuario: Si 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.

Manejo de recursos

• Centralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

• Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos...) de más de una computadora al mismo tiempo.

CÓMO ESTÁ CONFORMADO UN SISTEMA OPERATIVO

Un sistema operativo está conformado básicamente por cuatro módulos:

• Núcleo o Kernel.

• Administrador de memoria.

• Sistema de entrada/salida.

• Administrador de archivos.

Núcleo

Es el módulo de más bajo nivel de un sistema operativo, pues descansa directamente sobre el hardware de la computadora. Entre las tareas que desempeña se incluyen el manejo de las interrupciones, la asignación de trabajo al procesador y el proporcionar una vía de comunicación entre los distintos programas. En general, el núcleo se encarga de controlar el resto de los módulos y sincronizar su ejecución.

Administrador de memoria

Este módulo se encarga de asignar ciertas porciones de la memoria principal (RAM) a los diferentes programas o partes de los programas que la necesiten, mientras el resto de los datos y los programas se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo. De este modo, cuando se asigna una parte de la memoria principal se hace de una forma estructurada, siguiendo un determinado orden. La forma más común de administración de la memoria supone crear una memoria virtual; con este sistema, la memoria de la computadora aparece, para cualquier usuario del sistema, mucho mayor de lo que en realidad es.

Sistema de entrada/salida (E/S)

Este componente presenta al usuario la E/S de datos como una cuestión independiente del dispositivo; es decir, para los usuarios, todos los dispositivos tienen las mismas características y son tratados de la misma forma, siendo el sistema operativo el encargado de atender las particularidades de cada uno de ellos (como su velocidad de operación). Una técnica muy común, especialmente en salida, es el uso de "spoolers". Los datos de salida se almacenan de forma temporal en una cola situada en un dispositivo de almacenamiento masivo (el spool), hasta que el dispositivo periférico requerido se encuentre libre; de este modo se evita que un programa quede retenido porque el periférico no esté disponible. El sistema operativo dispone de llamadas para añadir y eliminar archivos del spool.

Administrador de archivos

Se encarga de mantener la estructura de los datos y los programas del sistema y de los diferentes usuarios (que se mantienen en archivos) y de asegurar el uso eficiente de los medios de almacenamiento masivo. El administrador de archivos también supervisa la creación, actualización y eliminación de los archivos, manteniendo un directorio con todos los archivos que existen en el sistema en cada momento y coopera con el módulo administrador de memoria durante las transferencias de datos desde y hacia la memoria principal. Si se dispone de un sistema de memoria virtual, existen transferencias entre la memoria principal y los medios de almacenamiento masivo para mantener la estructura de la misma.

COMANDOS:

Los Comandos; son instrucción que un usuario da al sistema operativo de la computadora para realizar determinada tarea. En las siguientes tablas se observan los más usados en MS-DOS.

COMANDOS BASICOS DE DOS

COMANDO FUNCION

Date Muestra la Fecha del Sistema

Time Muestra la Hora del Sistema

Cls Borra la pantalla.

Ver Despliega la versión del S.O

Vol Despliega el nombre del disco

COMANDOS DEL MANEJO DE ARCHIVOS DEL DOS.

COMANDO FUNCION FORMATO o SINTAXIS EJEMPLO

Dir Despliega el directorio de archivos Dir [Unidad:][/S][/P][/W] Dir a:

Type Muestra el contenido de un archivo Type Nombre_del_Archivo Type Tarea.txt

Ren(Rename) Renombra un Archivo Ren Nom_Arch_Orig Nombre_Arch_Dest Ren Tarea.txt Tarea2.txt

Del (Erase) Borra un Archivo Del Nombre_del_Archivo Del Tarea.txt

Copy Copia Archivos Copy Nom_Arch_Origen Nombre_Arch_Destino Copy Tarea2.txt Tarea.old

COMANDOS DEL MANEJO DE DIRECTORIOS.

COMANDO FUNCION FORMATO o SINTAXIS EJEMPLO

MD (Mkdir) Crea directorios MD Nombre_del_Directorios MD Tempo

CD (Chdir) Cambia de Directorios CD Nombre_del_Directorio CD Tempo

CD.. Regreda un nivel

RD (Rmdir) Borra directorios vacios RD Nombre_del_Directorio RD

...