Un sistema operativo es el encargado de brindar al usuario una forma amigable y sencilla de operar, interpretar, codificar y emitir las ordenes al procesador central para que este realice las tareas necesarias y especificas para completar una orden.
El sistema operativo, es el instrumento indispensable para hacer de la computadora un objeto útil. Bajo este nombre se agrupan todos aquellos programas que permiten a los usuarios la utilización de este enredo de cables y circuitos, que de otra manera serian difíciles de controlar. Un sistema operativo se define como un conjunto de procedimientos manuales y automáticos, que permiten a un grupo de usuarios compartir una instalación de computadora eficazmente.
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 driver (controlador). Si no
existe ningún driver, cada programa debe reconocer y tener presente la
comunicación con cada tipo de periférico.
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 (MMI
por sus siglas en inglés) sencilla con el fin de reducir la complejidad del
equipo.
Desde su creación, las computadoras digitales han utilizado
un sistema de codificación de instrucciones en sistema de numeración binaria,
es decir con los 0S. Esto se debe a que los circuitos integrados funcionan con
este principio, es decir, hay corriente o no hay corriente.
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Además, el tiempo requerido para introducir un programa en
aquellas grandes máquinas de lento proceso superaba por mucho el de ejecución y
resultaba poco provechosa la utilización de computadoras para resolución de
problemas prácticos.
Se buscaron medios más elaborados para manipular la
computadora, pero que a su vez simplificaran la labor del operador o el
usuario. Es entonces cuando surge la idea de crear un medio para que el usuario
pueda operar la computadora con un entorno, lenguaje y operación bien definido
para hacer un verdadero uso y explotación de esta. Surgen los sistemas
operativos.
PARA RESUMIR VEAMOS EL SIGUIENTE VIDEO:
1.NECESIDAD DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
Todo sistema tiene unas necesidades mínimas en la configuración de los componentes que son indispensables para poder trabajar. Pero la verdad es que todos sabemos que con los mínimos no basta.
Por lo general los sistemas operativos ponen unos requisitos mínimos de hardware para que el sistema funcione de forma adecuada. Pero todos sabemos que además del sistema operativo el ordenador tiene que ejecutar programas con lo que elegir equipos con la configuración mínima que nos recomienda el sistema operativo es un error que hará que al cabo de un año el equipo pida a gritos una ampliación.
Claro está que no todos los sistemas operativos gestionan de igual manera los recursos*, y de esta forma no podemos comparar la gestión que hace Mac, con Linux o Windows. Cada sistema gestiona de forma distinta y lo que puede ser insuficiente para uno de ellos puede resultar adecuado para los demás. En este caso el sistema que necesita más recursos para funcionar adecuadamente son los sistemas Windows.
Y no toda la responsabilidad de esta gestión recae sobre el sistema operativo, sino que muchos de los programas que utilizamos con ellos son grandes consumidores de recursos que hacen que nuestra experiencia delante del ordenador sea de lo más improductiva. Antivirus, programas ofimáticos, correo electrónico, consumen gran parte de los recursos de los ordenadores con sistemas Windows, haciendo que todo el funcionamiento sea lento y por lo tanto, el usuario puede llega a desesperarse.
Además otra cuestión muy a tener en cuenta a la hora de realizar la compra de un equipo es el ciclo de vida del mismo con el sistema operativo que hemos elegido. Con los sistemas Windows tenemos la experiencia de ir necesitando cada vez más recursos a medida que se van instalando Service Pack. Así un equipo que funcionaba razonablemente bien con 256 MB de memoria con Windows XP, tras instalar tres Service Pack la verdad es que deja mucho que desear en su rendimiento.
Por eso es recomendable en la empresa no comprar equipos con los requisitos mínimos para su funcionamiento, sino que debemos elegir configuraciones de hardware que superen un poco estas necesidades básicas para su funcionamiento. La experiencia de los usuarios en su día a día mejorará y sobre todo se sostendrá en el tiempo con soltura durante el ciclo de vida previsto para nuestro hardware.
2.TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS
Interfaz de Línea de Comandos.
La forma de interfaz entre el sistema operativo y el usuario
en la que este escribe los comandos utilizando un lenguaje de comandos
especial. Los sistemas con interfaces de líneas de comandos se consideran más
difíciles de aprender y utilizar que los de las interfaces gráficas. Sin
embargo, los sistemas basados en comandos son por lo general programables, lo
que les otorga una flexibilidad que no tienen los sistemas basados en gráficos
carentes de una interfaz de programación.
Interfaz Gráfica del Usuario.
Es el tipo de visualización que permite al usuario elegir
comandos, iniciar programas y ver listas de archivos y otras opciones
utilizando las representaciones visuales (iconos) y las listas de elementos del
menú. Las selecciones pueden activarse bien a través del teclado o con el
mouse.
Para los autores de aplicaciones, las interfaces gráficas de
usuario ofrecen un entorno que se encarga de la comunicación con el ordenador o
computadora. Esto hace que el programador pueda concentrarse en la
funcionalidad, ya que no esta sujeto a los detalles de la visualización ni a la
entrada a través del mouse o el teclado. También permite a los programadores
crear programas que realicen de la misma forma las tareas más frecuentes, como
guardar un archivo, porque la interfaz proporciona mecanismos estándar de
control como ventanas y cuadros de diálogo. Otra ventaja es que las
aplicaciones escritas para una interfaz gráfica de usuario son independientes
de los dispositivos: a medida que la interfaz cambia para permitir el uso de
nuevos dispositivos de entrada y salida, como un monitor de pantalla grande o
un dispositivo óptico de almacenamiento, las aplicaciones pueden utilizarlos
sin necesidad de cambios.
3.COMPONENTES Y SERVICIOS BASICOS DE UN 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.
El S.O. ofrece a los programas una serie de servicios para
trabajar en el computador:
• Ejecución de programas
• Operaciones de E/S
• Manipulación de archivos y directorios
• Comunicación entre procesos
• Comunicación con equipos remotos
• Administración de la protección y seguridad
• Leer el estado del sistema (hora, nº de procesos, etc.)
4.ADMINISTRACION DE PROCESOS
La implementación del modelo de procesos se logra debido a
que el sistema operativo almacena en una tabla denominada tabla de control de
procesos información relativa a cada proceso que se esta ejecutando en el
procesador. Cada línea de esta tabla representa a un proceso.
La información que se almacena es la siguiente:
• Identificación del proceso.
• Identificación del proceso padre.
• Información sobre el usuario y grupo.
• Estado del procesador.
• Información de control de procesoInformación del
planificador.
• Segmentos de memoria asignados.
• Recursos asignados.
5.ADMINISTRACION DE LA MEMORIA
La parte del sistema operativo que administra la memoria se
llama administrador de la memoria. Para ello existen diferentes esquemas de
administración de memoria desde los mas simples hasta los mas elaborados entre
los cuales se ubican:
Administración de la memoria sin intercambio o paginación.
Los sistemas de administración de memoria se pueden
clasificar en dos tipos. Los que desplazan los procesos de la memoria principal
al disco y viceversa durante la ejecución (intercambio y paginación) y aquellos
que no.
Monopogramación sin intercambio o paginación.
Es en forma secuencial pues solo se tiene un objeto en
memoria en cada instante, el usuario carga toda la memoria con un programa,
esto implica que cada proceso debe contener controladores de dispositivo para
cada uno de los dispositivos E/S que utilice.
Multiprogramación y uso de la memoria.
La multiprogramación facilita la programación de una
aplicación al dividirla en dos o mas procesos. La mayoría de los procesos tardan
cierto tiempo en la espera de datos de dispositivos E/S.
Un modelo para el uso y aprovechamiento de la CPU es el
modelo probabilístico dado por la fórmula :
Uso de la CPU = 1 - pn
Multiprogramación con particiones fijas
El objetivo en todo esto es tener mas de un proceso en
memoria a la vez, solución posible sería dividir la memoria en n partes al
inicio de una sesión de uso de la máquina, pero aún así se obtiene el
desperdicio de particiones grandes con una tarea pequeña, la respuesta puede
ser tener particiones pequeñas también.
Las tareas que van llegando se forman hasta que una
partición adecuada está disponible, en cuyo momento la tarea se carga en esa
partición y se ejecuta hasta terminar.
Intercambio
En un sistema por lotes la organización de la memoria en
particiones fijas es adecuado pero en un ambiente multiusuario la situación es
distinta con el tiempo compartido, ya que existen mas usuarios de los que puede
albergar la memoria, por lo que es conveniente albergar el exceso de los
procesos en disco., por supuesto para ser ejecutados estos procesos deben ser
trasladados a la memoria principal. Al traslado de procesos de disco a memoria
y viceversa se le llama intercambio.
Multiprogramación con particiones variables.
Mediante un algoritmo de administración de memoria las
particiones variables varían de forma dinámica durante el uso de la máquina,
evitando desperdicio de memoria
Otros métodos de administración de memoria que tenemos son:
La administración de memoria con mapa de bits
la memoria se divide en unidades de asignación, a cada
asignación le corresponden un bit en el mapa de bits, un mapa de bits es una
forma sencilla para llevar un registro de las palabras de la memoria en una
cantidad fija de memoria.
La administración de memoria con listas ligadas
Otra forma de mantener un registro en memoria es mediante
una lista ligada donde cada entrada de la lista específica un hueco o un
proceso.
La administración de memoria con el sistema de los asociados
Basado en el sistema binario o utiliza para las direcciones.
EL SIGUIENTE VIDEO CONCLUYE:
EL SIGUIENTE VIDEO CONCLUYE:
6.Memoria Virtual
El método diseñado por Fotheringham en 1961 se conoce como
Memoria Virtual, la idea es que el tamaño combinado de la pila, programa y
datos puede exceder la memoria física disponible para ello. El S.O. mantiene en
memoria aquellas partes del programa que se deben permanecer en memoria y el
resto lo deja en disco, las partes entre el disco y la memoria se intercambian
de modo que se vayan necesitando.
Paginación
El espacio de direcciones de cada proceso se divide en
bloques de tamaño uniforme llamados páginas, los cuales se pueden colocar
dentro de cualquier para página marco disponible en memoria. Cuando las tablas
de páginas son muy grandes se puede utilizar un esquema de paginación de varios
niveles para que las páginas se paginen a sí mismas.
Existen distintos niveles de paginación y a su vez distintos
modelos de computadoras han trabajado con ellas.
- Paginación de nivel 1: PDP-11
- Paginación de 2 niveles: la VAX
- Paginación de 3 niveles: la SPARC
- Paginación de 4 niveles: la 68030
Ligas de Interes:
http://www.masadelante.com/faqs/sistema-operativo
http://www.tecnologiapyme.com/hardware/los-requisitos-de-hardware-del-sistema-operativo
http://www.tecnologiapyme.com/hardware/los-requisitos-de-hardware-del-sistema-operativo
http://html.rincondelvago.com/administracion-de-memoria-en-sistema-operativo.html
http://lainformaticauat.blogspot.mx/2010/04/administracion-de-procesos.html
http://www.paretologic.com/es/pchealthadvisor/help/605.htm
http://html.rincondelvago.com/clasificacion-de-sistemas-operativos.html
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