¿Qué es un sistema operativo?.¿Cuales son sus funciones?

De Departamento de Informatica
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Los Sistemas Operativos

¿Qué es un sistema operativo?

Un sistema operativo es el programa más importante de una computadora. Actúa como un intermediario entre el software y el hardware, siendo este último, administrado por el sistema operativo. Establece una relación entre los recursos materiales (procesos, CPU, RAM, HDD, etc.), el usuario, y las aplicaciones que son usadas por el usuario en su diario vivir (procesador de texto, navegador, juegos, etc.). Al momento de abrir un programa, no es necesario recurrir directamente a los dispositivos necesarios para tal operación; es el sistema operativo el que recibe el mensaje de abrir una aplicación, y luego envía la información específica a los periféricos necesarios a través de un driver o controlador. Si éste no es el caso, cada programa debería gestionar la comunicación con sus dispositivos respectivos.

En resumen: es un gestionador de recursos y un programa de control, para evitar errores y mal uso de estos.

¿Cuáles son sus funciones?

Una breve descripción de las funciones de un sistema operativo.

El sistema operativo es capaz de desempeñarse en varias funciones:

  • Gestionar la CPU: Se encarga de administrar la CPU que va a estar repartida entre todos los procesos que se estén ejecutando.
  • Gestionar la RAM: Para asignar el espacio de memoria a cada aplicación y a cada usuario, en caso de ser necesario. Cuando esta memoria se hace insuficiente, se crea una memoria virtual, de mayor capacidad, pero como está en el almacenamiento secundario (disco duro), es más lenta.
  • Gestionar el I/O: El sistema operativo crea un control unificado de los programas a los dispositivos, a través de drivers.
  • Gestionar los procesos: Se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin ningún problema, asignándoles los recursos que sean necesarios para que estas funcionen. Si una de ellas no responde, se procede a matar el proceso.
  • Gestionar los permisos: Garantiza que los recursos sean sólamente utilizados por programas y usuarios que tengan las autorizaciones que les correspondan.
  • Gestionar los archivos: Lectura y escritura en el sistema de archivos, y los permisos de acceso a ellos.
  • Gestionar información: El sistema operativo proporciona información, que posteriormente será utilizada a modo de diagnóstico del funcionamiento correcto del computador.
Como la CPU se encarga de manejar el bus de dispositivos

Historia

Las primeras computadoras no contaban con sistemas operativos y los programas tenían control y acceso directo sobre el hardware requerido.

Los primeros tipos fueron los sistemas operativos por lotes (bash), en el que los usuarios tenían que presentar sus trabajos en lotes y apilados en el dispositivo de entrada principal (lector de tarjetas o un lector de cinta rápido). Uno de los más importantes conceptos de estos sistemas fue la secuenciación automática de tareas. Los mayores problemas de estos sistemas era el tiempo de inactividad de la CPU y, desde el punto de vista del usuario, el tiempo que existía entre la introducción de una tarea y la salida generada por esta.

El siguiente tipo de Sistemas Operativos desarrollados fueron los sistemas bash con multiprogramación. Estos sistemas eran capaces de mantener varios programas activos en memoria por lo que requerían que el manejo de memoria fuera mucho más avanzado. Cuando un programa se detenía o esperaba por una entrada/salida, el SO era capaz de cambiar rápidamente entre el programa que se está ejecutando y el siguiente. Este corto intervalo fue llamado tiempo de cambio de contexto (context switch time). La multiprogramación generalmente mejora la utilización del procesador y dispositivos.

Los sistemas operativos con tiempo compartido fueron la siguiente generación de sistemas desarrollados. La ventaja más significante de estos SO fue la capacidad de brindar interacción simultánea a los distintos usuarios conectados al sistema. La técnica básica aplicada fue que el tiempo del procesador fuese uniformemente compartido por los programas de los distintos usuarios. El SO proporcionaba CPU a un programa por una intervalo corto y fijo de tiempo, para luego cambiar al siguiente programa.

Variaciones de sistemas operativos con multiprogramación fueron desarrollados con técnicas más avanzadas. Estas incluían mejores mecanismos para manejo de interrupciones de hardware e implementación de mejores técnicas de programación basadas en prioridades. Aparecen los sistemas operativos de tiempo real.

Avances en hardware y administración de memoria permitieron el desarrollo de SO con nuevas y más poderosas características, tales como la paginación y memoria virtual, multi-level cache, entre otras.

La mayoría de los sistemas operativos actuales están enfocados a redes, distribución, fiabilidad, protección y seguridad. Algunos de los sistemas más ocupados en la actualidad son:

  • Microsoft Windows, familia que incluye 98, ME, CE, 2000, XP, Vista, Windows 7 y más.
  • Linux (Linus Torvals, FSF GNU)
  • OSF-1 (OSF, DEC)
  • Solaris (Sun Microsystems)
  • IRIX (Silicon Graphics)
  • OS2 (IBM)
  • OS/390 (IBM)
  • VMS (DEC/Compac/HP)
  • MacOS X (Apple)

Sistemas Operativos Actuales

Los tres sistemas más utilizados son Linux, Unix y Windows. Estos representan dos familias de sistemas operativos que han evolucionado a través de los años.

Unix

Fue introducido originalmente en 1974 por Dennies Ritchie y Ken Thompson. El sistema fue desarrollado en una pequeña computadora bajo dos objetivos de diseño: Software pequeño y portabilidad. Hacia 1980 era ocupado principalmente por universidades y laboratorios de investigación. Dos de sus versiones se convirtieron en los mejores sistemas operativos conocidos: System V Unix (AT&T) y BSD Unix (Universidad de Californnia y Berkeley). Unix se convirtió en el SO de tiempo compartido dominante usado en pequeñas y grandes computadoras. Es de los primeros SO escritos casi enteramente en C (lenguaje de alto nivel).

La Familia Unix incluye a Linux, el cual fue desarrollado por Linus Torvals en 1991. Torvals liberó el código fuente en Internet, invitando a programadores y diseñadores para que contribuyeran con sus modificaciones y mejoras.

Microsoft Windows

Es considerado el SO más ocupado. Este sistema fue desarrollado para ser usado en computadoras personales que ocupaban microprocesadores Intel. Este grupo consta de Windows 95, 98, ME y CE, que son considerados los miembros menores de la familia. Los más grandes y poderosos miembros son Windows NT, 2000, XP, Vista y Windows 7.

MAC OS

Este SO surgió cuando Apple integró el SO BSD(Berkeley System Distribution) UNIX con su kernel Mac 3.0 microkernel, cuya primera versión vio la luz en 1984. Su desarrollo se extendería hasta la versión 9 del sistema, lanzada en 1999. A partir de la versión 10 (Mac OS X), el sistema cambió su arquitectura totalmente y pasó a basarse en Unix, sin embargo su interfaz gráfica mantiene muchos elementos de las versiones anteriores.

Es conocido además por haber sido el primer sistema dirigido al gran público en contar con una interfaz gráfica compuesta por la interacción del mouse con ventanas, íconos y menús.

Bibliografía

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