Daniel Pérez y Javier Sotés 2ºB

Un Sistema operativo (SO) es un software que actúa de interfaz entre los dispositivos de hardware y los programas de usuario o el usuario mismo para utilizar un computador. Es responsable de gestionar, coordinar las actividades y llevar a cabo el intercambio de los recursos y actúa como intermediario para las aplicaciones que se ejecutan.

El hardware es la parte tangible todo lo que puedes tocar como disco duro, memoria, tarjeta madre, etc.. y el software es la parte lógica, la parte pensante del equipo y la relación es mutua si no existe el software solo tienes un equipo el cual no puede trabajar. Cuando están juntos hay una relación entre los dos. Enciendes el equipo y todo funciona, la memoria para recuerda al procesador que el hardware necesita del software para tener comunicación con el usuario.

Los sistemas operativos, en su condición de capa softwaredesempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del equipo. Entre las más destacables, cada una ejercida por un componente interno (módulo en núcleos monolíticos y servidor en micronúcleos), podemos reseñar las siguientes:

•Proporcionar más comodidad en el uso de un computador.•Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos).•Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban.

Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas : suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades.

Este tipo de estructura se le conoce como “sistemas por capas”, el objetivo principal es la organización jerárquica del sistema operativo, mediante capas o anillos concéntricos, cada una de las capas esta construida sobre la anterior. El primer sistema que fue construido usando una estructura por capas fue desarrollado por E. W. Dijkstra y sus estudiantes en Holanda en el año 1968, el sistema que fue creado se llama THE (Technische Hogeschool Eindhoven), En este sistema consta de 6 capas.

Capa 0: En esta capa se proporciona la multiprogramación básica de la CPU, esto quiere decir que trabaja en la asignación del procesador y también se alteran los procesos cuando se ocurren las interrupciones o expiran los cronómetros. Dichos sistemas constan de procesos secuénciales, estos se pueden programar sin importar que varios procesos se estén ejecutando en el mismo procesador.

Capa 1: Aquí se administra la memoria, al mismo tiempo se asignaba el espacio de memoria principal para los diversos procesos y un depósito de palabras. En esta capa no se debe de preocupar que los procesos que estén en memoria o en el deposito, esto se debe que el software de esta capa se encarga de garantizar que las paginas lleguen a la memoria cuando fueran necesarias.

Capa 2: En esta capa se encarga de la comunicación entre el proceso y la consola de usuario. Arriba de esta capa, cada proceso tiene su propia consola.

Capa 3: En la capa 3 se controlan los dispositivos de E/S y también guarda en buffers los flujos de información entre los diferentes dispositivos. Por encima de esta capa, los procesos pueden trabajar con dispositivos específicos de E/S teniendo propiedades adecuadas.

Capa 4: Aquí se localizan los programas de los usuarios, estos no se preocupan por el proceso, memoria, consola o control de E/S, que se tuvieran que utilizar.

Capa 5: En esta capa se localiza el proceso operador del sistema

-Control de los periféricos. Esta función la realiza un procesador de entrada y salida que, cuando recibe una petición, comprueba si el periférico está desocupado, establece la conexión y, a continuación, pasa el control al programa correspondiente para que se inicie la operación. Si el periférico solicitado se encuentra ocupado coloca la petición en cola, en espera de ser atendida.

-Control de la transferencia de información. Al transferir información desde la memoria central a los periféricos hay que realizar un control que consiste en comprobar que el total de caracteres transferidos coincide con el total de caracteres enviados por el remitente. Cuando estas cifras no coinciden, toma el control del proceso un programa especial de corrección o recuperación de caracteres que informa sobre la anomalía y cancela la operación, o bien la repite.

Un sistema operativo está compuesto por un conjunto de programas que pueden realizar las siguientes funciones:

-Apertura y cierre de archivos. Un archivo se vincula a un programa cuando se abre, quedando desde ese momento asignado al mismo mediante un canal de datos. Este canal de datos se mantiene activo hasta que se cierra el archivo.

-Tratamiento de bloques de información. Cuando un bloque de información se almacena en la memoria central interviene un nuevo programa, que se encarga de descomponerlo para procesarlo.

-Preparación de programas. Transfiere los programas del usuario a la memoria central para que puedan ser utilizados. A esta operación se le denomina «cargar un programa».

-Relanzamiento de programas. El sistema operativo se encarga de restablecer un punto de control en el momento de la interrupción, para que se pueda reproducir el estado que tenía el proceso en el momento de la detención.

-Protección de la memoria. Se protege la memoria de posibles errores cuando existen varios programas en ejecución.

- Traducción. Existen programas que transforman los programas de usuarios, escritos en lenguaje simbólico de alto nivel o de bajo nivel.

- Manipulación de datos. Estos programas liberan al programador de trabajos tediosos, ya que las tareas repetitivas se realizan de forma automática.

•Primer nivel: Procesamiento en serie.

En un principio no existían sistemas operativos, programándose sobre el hardware básico. Los programas se escribían en lenguaje máquina, y se introducían en el ordenador, junto a los datos, en octal o hexadecimal mediante una consolacon interruptores manuales. Se iniciaban los programas cargando el registro contador de programa con la dirección de memoria de la primera instrucción del programa. Los resultados de la ejecución se obtenían examinando el contenido de los registros y posiciones de memoria relevantes. Los dispositivos de E/S se controlaban directamente, escribiendo y leyendo en los puertos de E/S.

•Segundo nivel: Procesamiento por lotes.

Hasta ahora la utilización del procesador es muy baja, pues el tiempo empleado en leer un programa almacenado en tarjetas suele ser mucho mayor que el empleado en ejecutar el programa. Cuando aparecieron las cintas magnéticas, cuya lectura y escritura era muy inferior en tiempo a las tarjetas, se pensó que se utilizaría más el procesador si todas las entradas y salidas se realizaban sobre cintas.Para realizar esto se utilizó una técnica de off-lining (fuera de línea).

Es posible ahora leer las tareas a ejecutar guardándolas en un soporte adecuado (normalmente disco), y ejecutarlas una a una al mismo tiempo que se van leyendo otras. Para ello ha habido que añadir a nuestro sistema operativo una rutina de gestión de las interrupciones y otra que decida cuál de las tareas almacenadas en disco será la siguiente en ser ejecutada. Esta última función, que recibe el nombre de sheduling, deriva del empleo del disco (caracterizado por un acceso aleatorio) como medio de almacenamiento de las distintas tareas en lugar de la cinta magnética, caracterizada por un acceso serie. Un sistema que trabaje de esta forma recibe el nombre de monitor de batch de flujo único. El concepto de flujo único lleva implícita la idea de una sola tarea ejecutándose a la vez.

•Tercer nivel: Multiprogramación y tiempo compartido

La principal desventaja de un sistema de cola única es la total dedicación de la máquina a la ejecución de una sóla tarea, no importa lo larga o lo corta que sea. Este inconveniente puede superarse mediante la multiprogramación, o sea, la ejecución simultánea de varios programas que residen en la memoria principal, dividiendo el procesador central su tiempo entre ellos de acuerdo con los recursos (tal como canales o dispositivos) que necesite en cada momento cada uno de ellos. De esta forma es posible, teniendo almacenado un conjunto adecuado de tareas en cada momento, obtener una utilización óptima de los recursos disponibles. Ello incluye la utilización del procesador central, ya que en tanto que una tarea esté esperando el final de una transferencia de E/S, este procesador puede pasar a trabajar en alguna otra tarea que esté pendiente en la máquina. La carga que recae sobre el sistema operativo consiste en el control de los recursos, así como la protección de cada tarea frente a las actividades de las otras. Un sistema operativo de este tipo recibe el nombre de monitor de batch de varios flujos.

Por último hay que indicar que algunos sistemas operativos permiten tanto usuarios interactivos como lotes de trabajos batch. En estos sistemas se atiende a los usuarios interactivos con mayor prioridad, ejecutándose los programas batch cuando no hay programas de usuario.

•Cuarta etapa: Redes de ordenadores.

En una red de ordenadores se tiene una configuración de varios ordenadores conectados físicamente. Los ordenadores de una red pueden tener sistemas operativos de red o sistemas operativos distribuidos. En un sistema operativo de red los usuarios son conscientes de la existencia de varios ordenadores, y pueden conectarse con máquinas remotas para, por ejemplo, copiar ficheros. Cada máquina ejecuta su propio sistema operativo local y tiene su propio usuario. Los sistemas operativos de red no difieren de los sistemas operativos tradicionales de un sólo procesador. Necesitan un controlador de red, algunas rutinas de E/S para utilizar dicho controlador, y programas que permitan la conexión y el acceso a ordenadores remotos, pero esas características adicionales no modifican la estructura esencial del sistema operativo.En un sistema distribuido los ficheros que utiliza un usuario pueden estar situados en cualquier ordenador de la red. Además, esto es transparente al usuario. Los sistemas operativos distribuidos requieren algo más que añadir un poco de código a un sistema operativo de un único procesador, ya que los sistemas distribuidos difieren en aspectos críticos de los sistemas centralizados.

MS-DOS:El famoso DOS,(Disk Operating System), es más conocido por los nombres de PC-DOS y MS-DOS. MS-DOS fue hecho por la compañía de software Microsoft. Es el sistema operativo de disco de Microsoft.

Windows 3.1:Fue creado sobre 1992. Este sistema muestra íconos en la pantalla que representan diferentes archivos o programas, se puede acceder mediante un doble click . Es muy fácil aprender a usar un nuevo software una vez aprendido las bases. Este sistema operativo es de los primeros que es de fácil utilización.

Windows 95:En 1995, Microsoft introdujo una nueva y mejorada versión del Windows 3.1. , es un sistema operativo con interfaz gráfica de usuario híbrido de entre 16 y 32 bits. Fue publicado el 24 de agosto de 1995 por la empresa de software Microsoft.

Windows NT:Fue creada en julio de 1993. Esta versión de Windows se especializa en las redes y servidores. Con este sistema operativo se puede comunicar de forma eficaz entre dos o más computadoras

Mac OS:Es el nombre del primer sistema operativo de Apple para los ordenadores Macintosh. Este sistema operativo se puede aprender a usarlo en muy poco tiempo. Por otro lado, es muy bueno para organizar archivos y usarlos de manera eficaz. Este fue creado por Apple Computer, Inc.

UNIX:UNIX es una marca registrada deThe Open Group en Estados Unidos y otros países. El sistema operativo UNIX fue creado por los laboratorios Bell de AT&T en 1969 y es ahora usado como una de las bases para la supercarretera de la información.

Windows 2000:Windows 2000 es un sistema operativo de Microsoft que se puso en circulación el 17 de febrero de 2000.Este sistema operativo introdujo algunas modificaciones respecto a sus predecesores, como el sistema de archivos NTFS 5, la capacidad de cifrar y comprimir archivos.

Windows XP:Windows XP es una línea de sistemas operativos desarrollado por Microsoft que se publicaron el 25 de octubre de 2001. Se considera que están en el mercado 400 millones de copias funcionando. Las letras "XP" provienen de la palabra 'eXPeriencia'.Dispone de versiones para varios entornos informáticos. Sucesor de Windows 2000 y antecesor de Windows Vista; es el primer sistema operativo de Microsoft orientado al consumidor que se construye con un núcleo y arquitectura de Windows NT.

Windows Vista:Windows Vista es una línea de sistemas operativos desarrollada por Microsoft para ser usada en ordenadores, portátiles y centros de multimedia. Fue anunciado oficialmente el 30 de enero de 2007, fue lanzado mundialmente y fue puesto a disposición para ser comprado y descargado desde el sitio web de Microsoft.