Módulo de SO - Que es un Sistema OperativoUn sistema operativo es un conjunto de programas que permite manejar la memoria, disco, medios de almacenamiento de información y los diferentes periféricos o PDF

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Un sistema operativo es un conjunto de programas que permite manejar la memoria, disco, medios de almacenamiento de información y los diferentes periféricos o recursos de nuestra computadora, como son el teclado, el mouse, la impresora, la placa de red, entre otros....

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Sistemas Operativos ¿Cómo funciona el sistema operativo en una computadora? El sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas más importantes de una computadora. Es el que gestiona todos los recursos del equipo tanto a nivel de software (programas), como a nivel de hardware (disco duro, monitor, teclado, mouse, entre otros). El sistema operativo facilita la interacción del usuario con el equipo en el que ha sido instalado y, en la actualidad, no solo están presentes en las computadoras, sino también en los smartphones , tablets y en muchos de los dispositivos digitales que utilizamos diariamente. La complejidad del sistema operativo dependerá de las funciones que debe realizar una vez haya sido instalado en el equipo.

¿Cuales son las funciones del sistema operativo en una computadora? El sistema operativo trabaja para que los usuarios que no tienen conocimientos de programación ni conozcan los detalles del hardware puedan utilizar su equipo y periféricos sin ningún problema. Debe facilitarle al usuario la forma de acceder a sus programas y archivos, la manera de conectarse a Internet y todas sus tareas cotidianas. También debe ejecutar los programas y ayudarlos a que, de una manera sencilla, puedan acceder a los recursos que necesitan del sistema.

Funciones más importantes de un sistema operativo: 1.- Administración del procesador Esta tarea consiste en asegurar que todas las aplicaciones y procesos reciben la cantidad de tiempo necesaria del procesador como para funcionar de forma correcta. Además de aprovechar la cantidad máxima posible de ciclos del procesador para que todo funcione en conjunto de manera adecuada. El sistema operativo utiliza procesos o subprocesos del procesador para llevar a cabo estas funciones y cambia de forma continua entre un proceso y otro a una velocidad de miles de procesos por segundo. 2.- Administración de la memoria El sistema operativo debe garantizar que cada proceso tenga la cantidad de memoria suficiente para ejecutar la tarea que le corresponde, de modo que los procesos no se quiten memoria unos a otros. Además, debe hacer que cada tipo de memoria se utilice de forma correcta. Cuando un programa está en ejecución, el sistema operativo continúa trabajando. Por ejemplo, muchos programas necesitan acceso al teclado, la impresora o a la tarjeta de video. Todos esos accesos los permite el sistema operativo, que se mantiene activo siempre, ayudando a los programas que se están ejecutando.

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Sistemas Operativos 3.- Administración de almacenamiento secundario: La memoria RAM es pequeña y volátil para todos los datos y programas que se deben guardar, por este motivo la mayoría de la información se almacena en discos. El sistema operativo es el responsable de asignar el espacio que ocupará esa información en los discos y de administrar el espacio libre. Además, debe decidir quién utiliza un recurso del disco cuando existe competencia por él. 4.- Administración de dispositivos Cada pieza de hardware utiliza un controlador, un programa especial, para comunicarse con el sistema. El sistema operativo utiliza los controladores como traductores entre las señales eléctricas del hardware y el código de programación que se encuentra en las aplicaciones. El controlador toma datos del sistema operativo, los pasa al dispositivo y viceversa. El sistema operativo maneja este proceso llamando al controlador indicado cuando es necesario. 5.- Interfaz de aplicación Del mismo modo que el hardware tiene controladores, las aplicaciones tienen una interfaz de programación de aplicaciones (API, por sus siglas en inglés). Las API permiten a los programadores utilizar partes del sistema operativo y del equipo para llevar a cabo determinadas funciones. El sistema operativo contiene todas las API que son reconocidas por el equipo y juega el papel de intérprete enviando los datos necesarios para llevar a cabo la función. 6.- Interfaz de usuario Muchos sistemas operativos utilizan una interfaz gráfica de usuario, es decir, que utiliza imágenes e íconos para comunicarse con el usuario. El sistema operativo juega nuevamente el rol de intérprete para establecer la comunicación entre el usuario y el equipo en un idioma que ambos entiendan.

Clasificación de los sistemas operativos Monousuario – Monotarea: En este tipo de sistema operativo un único usuario puede realizar una tarea a la vez. Se utiliza en algunos teléfonos celulares.Monousuario - Multitarea: es el más común en computadoras de escritorio y notebooks. Las plataformas Apple MacOS y Microsoft Windows son buenos ejemplos de este tipo de sistemas operativos donde un único usuario puede utilizar varios programas a la vez.

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Sistemas Operativos Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen los programas al mismo tiempo. Multiprocesador: en este tipo de sistema operativo es posible abrir un mismo programa en más de un CPU. Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo. En tiempo Real (RTOS): Responde a las entradas inmediatamente. En este tipo de sistema operativo no tiene importancia el usuario sino los procesos. Por lo general, son utilizados para aplicaciones muy específicas en algunos sectores como la bolsa de valores, tráfico aéreo, refinerías, entre otros.

Algo de Historia En el inicio de la computación el programador debía tener un conocimiento y contacto profundo con el hardware, y en el infortunado caso de que su programa fallara, debía examinar los valores de los registros y paneles de luces indicadoras del estado de la computadora para determinar la causa del fallo y poder corregir su programa, además de enfrentarse nuevamente a los procedimientos de apartar tiempo del sistema y poner a punto los Compiladores, ligadores, etc para volver a correr el programa. La importancia de los Sistemas Operativos nace históricamente desde los años 50's, cuando se hizo evidente que el operar una computadora por medio de tableros enchufables en la primera generación y luego por medio del trabajo en lote en la segunda generación, se podía mejorar notoriamente, pues el operador realizaba siempre una secuencia de pasos repetitivos, lo cual es una de las características contempladas en la definición de lo que es un programa. Es decir, se comenzó a ver que las tareas mismas del operador podían plasmarse en un programa, el cual a través del tiempo y por su enorme complejidad se le llamó "Sistema Operativo". Así, entre los primeros sistemas operativos se encuentra el Fortran Monitor System ( FMS ) e IBSYS. Todo sistema de cómputo se puede dividir, en forma general, en dos partes: hardware (aseguramiento técnico) y software (aseguramiento de programas). El software hace útil al hardware y puede dividirse en dos clase: los programas del sistema (software de base) que manejan la operación de la computadora, y el software de aplicación que realiza acciones útiles a los usuarios. Entre los programas del sistema se pueden mencionar: sistemas de operación (los más importantes de todo el conjunto), compiladores, intérpretes, editores, etc. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo.

Historia y evolución Los Sistemas Operativos han estado relacionados históricamente con la arquitectura de las computadoras en las cuales se ejecutan, razón por la cual su historia. Los Sistemas Operativos, al igual que el Hardware de los computadores, han sufrido una serie de cambios revolucionarios llamados generaciones. En el caso del hardware, las generaciones han sido marcadas por grandes avances en los componentes utilizados, pasando de válvulas (primera generación) a transistores (segunda generación), a circuitos integrados (tercera generación), a circuitos integrados de gran y muy gran escala (cuarta generación).

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Sistemas Operativos Cada generación Sucesiva de hardware ha ido acompañada de reducciones substanciales en los costos, tamaño, emisión de calor y consumo de energía, y por incrementos notables en velocidad y capacidad. En la actualidad existe gran variedad de Sistemas Operativos como pueden ser Windows 98, Windows NT, Linux, etc. Primera generación (Finales de la década de los 50's) En esta década aparecen los sistemas de procesamiento por lotes, donde los trabajos se reunían por grupos o lotes. Cuando se ejecutaba alguna tarea, ésta tenía control total de la máquina. Al terminar cada tarea, el control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba, leía e iniciaba la siguiente tarea. Aparece el concepto de nombres de archivo del sistema para lograr independencia de información. Los laboratorios de investigación de General Motors poseen el crédito de haber sido los primeros en poner en operación un sistema operativo para su IBM 701. Segunda generación (Mitad de la década de los 60's) En esta generación se desarrollan los sistemas compartidos con multiprogramación, en los cuales se utilizan varios procesadores en un solo sistema, con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la máquina. El programa especificaba tan sólo que un archivo iba a ser escrito en una unidad de cinta con cierto número de pistas y cierta densidad. El sistema operativo localizaba entonces una unidad de cinta disponible con las características deseadas, y le indicaba al operador que montara una cinta en esa unidad. Tercera generación En esta época surge la familia de computadores IBM/360 diseñados como sistemas para uso general, por lo que requerían manejar grandes volúmenes de información de distinto tipo, lo cual provocó una nueva evolución de los sistemas operativos: los sistemas de modos múltiples, que soportan simultáneamente procesos por lotes, tiempo compartido, procesamiento en tiempo real y |multiprocesamiento. Cuarta generación (Mitad de la década de los 70's hasta nuestros días) Los sistemas operativos conocidos en la época actual son los considerados sistemas de cuarta generación. Con la ampliación del uso de redes de computadoras y del procesamiento en línea es posible obtener acceso a computadoras alejadas geográficamente a través de varios tipos de terminales. Con estos sistemas operativos aparece el concepto de máquinas virtuales, en el cual el usuario no se involucra con el hardware de la computadora con la que se quiere conectar y en su lugar el usuario observa una interfaz gráfica creada por el sistema operativo.

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Sistemas Operativos 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.

Funciones de los Sistemas Operativos 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".

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Sistemas Operativos 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 de los Sistemas Operativos Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de una computadora. Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la computadora se usen de la manera más eficiente posible. Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio. Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar de una mejor manera los recursos de la computadora en cuanto a hardware se refiere, esto es, asignar a cada proceso una parte del procesador para poder compartir los recursos. Relacionar dispositivos (gestionar a través del kernel). El Sistema Operativo se debe encargar de comunicar a los dispositivos periféricos, cuando el usuario así lo requiera. Organizar datos para acceso rápido y seguro. Manejar las comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de computadoras. Procesamiento por bytes de flujo a través del bus de datos. Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida de la computadora. Técnicas de recuperación de errores. Evita que otros usuarios interfieran. El Sistema Operativo evita que los usuarios se bloqueen entre ellos, informándoles si esa aplicación esta siendo ocupada por otro usuario. Generación de estadísticas. Permite que se puedan compartir el hardware y los datos entre los usuarios.

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Sistemas Operativos Sistema Operativo como administrador de recursos La otra tarea de un sistema operativo consiste en administrar los recursos de un computador cuando hay dos o más programas que ejecutan simultáneamente y requieren usar el mismo recurso (como tiempo de CPU, memoria o impresora). Además, en un sistema multiusuario, suele ser necesario o conveniente compartir, además de dispositivos físicos, información. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta consideraciones de seguridad: por ejemplo, la información confidencial sólo debe ser accesada por usuarios autorizados, un usuario cualquiera no debiera ser capaz de sobrescribir áreas críticas del Sistema, etc. (En este caso, un usuario puede ser una persona, un programa, u otro computador). En resumen, el sistema operativo debe llevar la cuenta acerca de quién está usando qué recursos; otorgar recursos a quienes los solicitan (siempre que el solicitante tenga derechos adecuados sobre el recurso); y arbitrar en caso de solicitudes conflictivas.

8 características de los Sistemas Operativos Las características de los sistemas operativos principales incluyen, de manera general: administración del trabajo, manejo de recursos, control de operaciones del sistema, recuperación de errores y manejo de memoria. Esto varía según el fabricante. Los sistemas operativos normalmente son únicos según su fabricante y el hardware en el cual operan. A pesar de esto, gracias a la sofisticación de los hardware modernos, se requieren sistemas operativos que cumplan estándares específicos. Generalmente, cuando un nuevo sistema de computadora es instalado, el software operacional indicado para ese hardware debe ser adquirido. Un sistema operativo es un sistema de software que maneja el hardware de computadoras y los recursos del software; adicionalmente, provee servicios comunes para programas de computadora. Los programas de aplicaciones generalmente también requieren de un sistema operativo para funcionar. Los sistemas operativos se pueden encontrar en muchos dispositivos que contienen una computadora: desde teléfonos celulares, hasta consolas de videojuegos, pasando por ordenadores y servidores de red.

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Sistemas Operativos Algunos sistemas operativos populares de escritorio incluyen al Apple OS X, Linux y sus variantes, y Microsoft Windows. Los sistemas operativos móviles incluyen Android y iOS. Otras clases de sistemas operativos, como por ejemplo RTOS en tiempo real, también existen. Lista de características de sistemas operativos

1- Tienen una gestión de trabajo Una responsabilidad importante de cualquier programa operativo es planificar las tareas para que sean manejadas por el sistema de computadora. Esta es una de las principales tareas de la función del manejo de trabajo. El sistema operativo crea la orden en el que los programas son procesados, y define la secuencia en la que los trabajos particulares serán ejecutados. El termino ‘en cola’ a menudo es utilizado para describir la serie de trabajos que esperan ejecución. El sistema operativo compara una variedad de factores para crear esta cola de trabajo. Algunos de estos factores incluyen: • •

Algunos trabajos que están siendo procesados actualmente. Los recursos del sistema que están siendo utilizados.

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Que recursos necesitarán ser usados por los programas siguientes. La prioridad del trabajo comparado con las otras tareas. Cualquier otro requerimiento especial al que el sistema debe responder. El programa operacional debe ser capaz de revisar estos factores y controlar el orden en el cual estos trabajos son procesados.

2- Tienen una gestión de recursos El manejo de recursos en un sistema de computadoras es otra de las principales preocupaciones del sistema operativo. Obviamente, un programa no puede utilizar un dispositivo si ese hardware no está disponible. El software operacional supervisa la ejecución de todos los programas. También se encarga de monitorear todos los tipos dispositivos que están siendo utilizados. Para lograr esto, establece una tabla en la que los programas son combinados con los dispositivos que están utilizando o utilizarán en el futuro. El sistema operativo revisa esta tabla para aprobar o denegar el uso de un dispositivo específico.

3- Tienen un control de operaciones input/output La distribución de los recursos de un sistema está estrechamente relacionado con la operación del manejo de control input/output de un software.

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Sistemas Operativos Como a menudo es necesario el acceso a un dispositivo en particular antes de que las operaciones input/output puedan comenzar, el sistema operativo debe coordinar las operaciones input/output y los dispositivos en los que actúan. En efecto, establece un diccionario de programas que pasan por la ejecución y los dispositivos que deben usar para completar las operaciones input/output. Utilizando informes de control, los trabajos pueden necesitar dispositivos específicos. Esto permite que los usuarios puedan leer información de sitios específicos o imprimir información en oficinas seleccionadas. Tomando ventaja de esta instalación, la información leída de una locación puede ser distribuida a lo largo del sistema computarizado. Para facilitar la ejecución de las operaciones de input/outpu...