Sistemas operativos

¿Qué es un Sistema Operativo?

Una de las definiciones más comúnmente aceptadas expresa:

• “Un S. O. es un grupo de programas de proceso con las rutinas de control necesarias para mantener continuamente operativos dichos programas”.

El objetivo primario de un Sistema Operativo es:

• Optimizar todos los recursos del sistema para soportar los requerimientos.

A los efectos de situar a los S. O. en el conjunto del software para computadoras, podemos clasificar a este de la siguiente manera:

• Programas de sistema:— Controlan la operación de la computadora en sí.

• Programas de aplicación:— Resuelven problemas para los usuarios.

En este contexto, el Sistema Operativo es el programa fundamental de todos los pro- gramas de sistema. El S. O. protege y libera a los programadores de la complejidad del hardware, colo- cándose un nivel de software por sobre el hardware para:

• Controlar todas las partes del sistema.

• Presentar al usuario una interfaz o máquina virtual.

El esquema típico de un sistema de cómputos incluye:

• Programas de aplicación:

Sistema bancario, reservaciones en una línea aérea, juegos, etc.

• Programas de sistema: Compiladores, editores, intérpretes de comandos.

Sistema Operativo.

• Hardware: Lenguaje de máquina.• Microprogramación.• Dispositivos físicos

Se trata de software que generalmente se localiza en la memoria de solo lectura.

Busca las instrucciones de lenguaje de máquina para ejecutarlas como una serie de pequeños pasos.

El conjunto de instrucciones que interpreta define al lenguaje de máquina.

• En ciertas máquinas se implanta en el hardware y no es en realidad una capa distinta.

Los dispositivos de e / s (entrada / salida) se controlan al cargar valores en registros del dispositivo especiales.

Las principales características del microprograma son:

Clasificación de los sistemas operativos

Con el paso de los tiempos los sistemas operativos fueron cambiando de muchas maneras, por ejemplo:

Sistemas Operativos de multitarea

Con este sistema operativo es que la computadora procesa diferentes tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. Estos sistemas Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización.

Los sistemas operativos que soportan estas multitareas son: UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2.

Sistema Operativo Monotareas

Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario a los de multitareas es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. Por ejemplo cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión. El sistema operativo que soporta el monotareas  es DOS.

Sistema Operativo Monousuario

Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se este ejecutando. Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se está utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuarios. Los sistemas operativos que soportan el monousuario son DOS e incluso  en  el actual Windows XP y sus predecesores.  

Sistema Operativo Multiusuario

Es todo lo contrario a monousuario; y en esta categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes. Los sistemas operativos que soportan el multiusuario son con el Linux, Windows 2003 y sus predecesores.

Sistemas Operativos por lotes

Con este sistema operativo procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más trabajos como sucede en el procesamiento en serie. Estos sistemas, pueden tener un tiempo de ejecución muy alto, porque el procesador es mejor utilizado y los Sistemas Operativos pueden ser simples, debido a la secuencialidad de la ejecución de los trabajos. Los sistemas operativos que soportan por lotes son el SCOPE, del DC6600, y el EXEC II para el UNIVAC 1107.

Sistemas Operativos de tiempo real

Este sistema operativo de tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos. Los sistemas operativos que soportan el tiempo real son  VxWorks, Solaris, Lyns OS y Spectra.

Sistemas Operativos de tiempo compartido

Estos sistemas permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario. Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de E/S, son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusión de que tiene el sistema dedicado para sí mismo. Los sistemas operativos que soportan el tiempo compartido son  Multics, OS/360 y DEC-10.

Sistemas Operativos distribuidos

Este sistema operativo permite distribuir trabajos, tareas o procesos entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, en este caso es trasparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema fuertemente acoplado es a aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.

Sistemas Operativos de red

Los sistemas operativos de red son aquellos que mantienen a dos o más computadoras unidas a través de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema. El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.  Los sistemas operativos  más utilizados que soportan la red son Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

Sistemas Operativos paralelos

En estos tipos de Sistemas Operativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo. En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo. Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse, regresa a atender al usuario inmediatamente.Los sistemas operativos que soportan a los paralelos sonAlpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.

¿Como funciona un sistema operativo?

La razón de ser de un sistema operativo consiste en organizar y controlar el hardware y el software de modo que los dispositivos donde reside se comporten de una manera flexible pero predecible.

En el nivel más simple, un sistema operativo se encarga de dos cosas:

Proporciona una manera estable y coherente para que las aplicaciones traten con el hardware sin tener que conocer todos los detalles del

equipo físico.

Administra los recursos de equipo físico (hardware) y programas (software) del sistema. (En un teléfono celular, incluyen la plantilla del teclado, la pantalla, el libro de direcciones, el marcador del teléfono, la

pila y la conexión de red.)

Funciones De Un Sistema Operativo

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.

Gestión De 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".

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

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. 

Evolución

Generación Cero (Década De Los 40) Carencia total de S. O.

Uso de lenguaje de maquina

Primera Generación (1945 -1955) Carencia de S. O.

Transición entre trabajos

Monitor resistente

Almacenamiento temporal

Segunda generación Segunda generación (1955 -1965) Transistores y sistemas de

procesamiento por lotes (batch)

Sistemas multitarea

Sistemas multiusuarios

Sistemas multiprocesadores

Sistema en tiempo real

1960: IBSYS

1961: CTSS

1962: EXECT II

1964: ESEC 8

1965: OS/360

Tercera generación (1965 -1980) Difusión de multiprogramación

Partición de memoria de en porciones

Aprovechamiento del tiempo de espera

Aparición de Spooling, Buffers y el timesharing

Aparecen los lenguajes de control de trabajos

Aparecen sistemas en tiempo real

Se difunden computadoras de rango medio

1969: Se crea el sistema operativo UNIX

1970: BATCH-11(PDP-11)

1973: Se crea la Xeros Alto con su propio sistema operativo

1974: Se crea la BSD 1.0

1978:

BSD 2.0 remplaza a la BSD 1.0

Apple DOS 3.1

1979: Aparece la 86-DOS (QDOS)

Cuarta generación (1980 – hoy) Aparición de computadoras personales con software mas amigables

con el usuario

Desarrollos de sistemas de red

Conexión entre varias computadoras

Cada maquina ejecuta su propio S. O. local

Son S. O. similares a lo de un solo procesador

Sistemas operativos distribuidos

Aparece ante los usuarios con un S. O. de un solo procesador

Los usuarios no están consientes de donde se ejecutan sus programas y donde se encuentran los archivos

Permite que un programan se ejecute mediante varios procesadores

Aparición de emuladores de terminal

Proliferación de bases de datos

Cuarta generación (1980 – hoy) 1981:

Bill Gates compra al QDOS, lo rebautiza como PC-DOS y la vende a IBM (IBM-PC)

Nace el Xeros star, sucesor de Xeros Alto

1982: Bill Gates lanza su sistema MS-DOS

1983: Apple lanza la Apple Lisa System 1

VisiCorp lanza la Visi On

1984: Nace la MAC OS de la mano de Apple

1985: La PC Amiga nace con sistema operativo Workbench 1.0 (Amiga Os)

Microsoft Windows 1.0 nace pero es sucedida por Windows 1.01 tras fracaso

1986: HP-UX

1987: Se crea MINIX basado en UNIX,

Nace Windows 2.0

1989: Aparecen NEXSTEP/OPENSTEP

Cuarta generación (1980 – hoy) 1990:

Nace Be OS de la mano de Be Incorporated Windows 3.0 sale Se crea el sistema GNU de software libre y Núcleo Hurd

1991: Se crea el Núcleo Linux 1992:

El sistema GNU y el Núcleo se unen y crean el sistema GNU/LINUX

Actualización gratuita de Windows 3.11 de Windows 3.1 Linux RedHat 1995: Nace Windows 95 1996:

IBM lanza el sistema operativo OS/2 Warp 4 Se lanza Windows NT Workstation

1997: Mac OS 7.6 SkyOS

1998: Sale Windows 98 Mandrake Linux lanza su primera versión

1999: Se lanza Windows 98 SE (Second Edition)

Cuarta generación (1980 – hoy) 2000:

Mac OS 9 Windows ME Windows 2000

2001: Se lanza Windows XP Se lanza MAC OS X

2002: Windows XP Home Edition Windows XP Profressional Gnulinex

2003: Windows server 2003 2004: Ubuntu Linux 2005: Mac OS X 0.2.9 2006:

Amiga Work Windows Vista

2007: Mac OS 10.5 Iphone OS 1.0

2008: ReactOS 0.3.7 Windows Server Iphone OS 2.0

2009: Windows 7 Mac OS 0.3.10 Iphone: OS 3.0 Android

2010: Android 2.1 Ios 4 Ubuntu 10.04 Windows pone 7.1

2011: Ubuntu 11.10 Ios 5 Mac OS lion 10.7

2012: Windows 8 IOS 6 Android 4.1 Ubuntu:12.10

2013 Firefox OS IOS 7

Futuros sistemas operativos

Principal tendencia

Los sistemas operativos siguen evolucionando. La principal tendencia de los sistemas

operativos en cuanto a organización de trabajo es

convertirse en sistemas operativos distribuidos.Los sistemas operativos

distribuidos están diseñados para su uso en un grupo de

computadoras conectadas pero independientes que comparten

recursos.

Sistema operativo

de red

Sistema operativo distribuido

El Sistema Operativo del Mañana

Se ha progresado mucho en el desarrollo de los sistemas operativos. Estos progresos han sido paralelos a la aparición de nuevas tecnologías y de nuevos algoritmos para las tareas de los sistemas operativos.

intérprete de la línea de comando(UNIX, DOS)

la interfaz gráfica (Macintosh OS, OS/2, Windows 95)

Principios en el desarrollo de Sistemas Operativos Futuros

Abstracción

Robustez y gestión de errores

Estandarización

Diseño para facilidad de empleo y

desarrollo de software

• EL software no debe necesitar " saber " los detalles sobre la implementación en otros niveles

• Debe ser imposible que cualquier programa interrumpa el funcionamiento de otros programas

• Debe crecer en a la par con la tecnología de cómputo, la visualización, y tecnologías de interacción, y preferencias del usuario

Rhapsody

Rápido

Moderno

Altamente estable

poderoso

entorno con

multitareas

ventajas del Mac OS

tecnología de QuickTime

Media Layer

"plug

and play

"

• Preservará el familiar "míralo y siéntelo" de la actual interfase Mac OS.

Tecnolo-gía de

NeXT

• "Objetos Orientados" y productividad en aplicaciones.

Arquitec-

tura

• aprovechará al poderoso procesador PowerPC , que se encuentra ya en su cuarta generación a velocidades de 300 y 350 Mhz.