Sistemas operativos by Yessica Rodriguez

SISTEMAS OPERATIVOS

BENEMÉRITA Y CENTENARIA ESCUELA NORMAL DEL ESTADO LICENCIATURA EN EDUCACIÓN PREESCOLAR TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN YESSICA MONTES RODRÍGUEZ 1°SEMESTRE GRUPO B

ÍNDICE ¿Qué es un sistema operativo?.............................3

¿Para qué sirve un sistema operativo?...................4

Componentes de un Sistema operativo………………..6

Clasificación de los Sistemas Operativos………………10

Principales tareas de los Sistemas Operativos……….15

Sistemas Operativos más utilizados en el mundo……18

¿QUÉ ES UN SISTEMA OPERATIVO? Un sistema operativo puede ser definido como un conjunto de programas especialmente hechos para la ejecución de varias tareas, en las que sirve de intermediario entre el usuario y la computadora. Este conjunto de programas que manejan el hardware de una computadora u otro dispositivo electrónico. Provee de rutinas básicas para controlar los distintos dispositivos del equipo y permite administrar, escalar y realizar interacción de tareas. Un sistema operativo, tiene también como función, administrar todos los periféricos de una computadora. Es el encargado de mantener la integridad del sistema. Podemos decir que el sistema operativo es el programa más importante de la computadora. Cuando el sistema operativo comienza a funcionar, inicia los procesos que luego va a necesitar para funcionar correctamente. Esos procesos pueden ser archivos que necesitan ser frecuentemente actualizados, o archivos que procesan datos útiles para el sistema. Es posible tener acceso a distintos procesos del sistema operativo, a través del administrador de tareas, donde se encuentran todos los procesos que están en funcionamiento desde la inicialización del sistema operativo hasta su uso actual. El sistema operativo es un conjunto de programas que:    

Inicializa el hardware del ordenador Suministra rutinas básicas para controlar dispositivos Permite administrar, escalonar e interactuar tareas Mantiene la integridad de sistema 3

¿PARA QUÉ SIRVE UN SISTEMA OPERATIVO? Una de las atribuciones del sistema operativo es cargar en la memoria y facilitar la ejecución de los programas que el usuario utiliza. Cuando un programa está en ejecución, el sistema operativo continúa trabajando. Por ejemplo, muchos programas necesitan realizar acceso al teclado, vídeo e impresora, así como accesos al disco para leer y grabar archivos. Todos esos accesos son realizados por el sistema operativo, que se encuentra todo el tiempo activo, prestando servicios a los programas que están siendo ejecutados. El sistema operativo también hace una administración de los recursos de la computadora, para evitar que los programas entren en conflicto. Por ejemplo, el sistema operativo evita que dos programas accedan simultáneamente al mismo sector de la memoria, lo que podría causar grandes problemas. El sistema operativo funciona como un "maestro", procurando que todos los programas y todos los componentes de la computadora funcionen de forma armónica.

En un gran servidor multiusuario, con muchas computadoras conectadas a él, el Sistema Operativo es mucho más complejo. Tiene que administrar y ejecutar todos los pedidos de los usuarios y asegurar que ellos no interfieran entre sí. Tiene que compartir todos los dispositivos que son del tipo serial por naturaleza (equipos que sólo pueden ser usados por un usuario de cada vez, como impresoras y discos) entre todos los usuarios que piden utilizar este tipo de servicios.

El Sistema Operativo puede ser almacenado en un disco, y determinadas partes de él son cargadas en la memoria del ordenador (RAM) cuando es necesario. El sistema operativo provee utilidades para:  Administración de Archivos y Documentos creados por usuarios  Ejecución controlada de Programas  Comunicación entre usuarios y con otras computadoras  Administración de pedidos de usuarios para usar programas y espacio de almacenamiento

COMPONENTES DE UN SISTEMA OPERATIVO El sistema operativo es el encargado de que los componentes y periféricos de un sistema funcionen en conjunto y de la comunicación entre las aplicaciones de usuario y el hardware. En las funciones de un sistema operativo intervienen diferentes componentes tales como: gestión de procesos, gestión de la memoria principal, gestión del almacenamiento secundario, el sistema de entrada/salida, sistema de archivos, sistemas de protección, sistema de comunicaciones, programas del sistema y el gestor de recursos.

 Gestión de procesos. Un proceso es un programa en ejecución que necesita recursos como CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. El sistema operativo crea y destruye los procesos, para y reanuda los procesos y ofrece mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

 Gestión de la memoria principal. La memoria principal (memoria RAM), almacén de datos de rápido acceso y volátil, es compartida por la CPU y los dispositivos de E/S. El sistema operativo conoce qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién, decide qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible y asigna y reclama espacio de memoria cuando sea necesario.

 Gestión del almacenamiento secundario. La memoria RAM es muy pequeña para almacenar todos los programas y datos, además de ser volátil para mantener los datos en ella de forma permanente. Por tal motivo es necesario, un sistema de almacenamiento secundario (discos duros). El sistema operativo planifica los discos, gestiona el espacio libre, asigna el almacenamiento y verifica que los datos se guarden en orden.

 El sistema de entrada/ salida. El sistema de E/S es un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz que manipula los dispositivos. El sistema operativo gestiona el almacenamiento temporal de E/S y sirve las interrupciones de los dispositivos de E/S.

 Sistema de archivos. Los archivos son un conjunto de información relacionada donde se almacenan programas y datos. El sistema operativo construye y elimina los archivos y directorios, ofrece funciones para manipular los archivos y directorios, establece la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento y realiza las copias de seguridad de los archivos. Existen diferentes sistemas de archivos, es decir, diferentes formas de organizar la información. Entre ellos tenemos: FAT, FAT32, EXT3, NTFS, XFS, etc.

 Sistemas de protección. Los sistemas de protección son mecanismos que controlan el acceso a los recursos del sistema. El sistema operativo distingue entre uso autorizado y no autorizado, especifica los controles de seguridad a realizar y fuerza el uso de estos mecanismos de protección.

 Sistema de comunicaciones. Es necesario mantener las comunicaciones con otros sistemas. El sistema operativo controla el envío y recepción de información a través de la red, crea y mantiene puntos de comunicación que sirven a las aplicaciones para enviar y recibir información y crea y mantiene conexiones virtuales entre las aplicaciones locales y las remotas.

 Programas del sistema. Los programas del sistema son aplicaciones que se suministran con el sistema operativo pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas. Las tareas que realizan los programas del sistema son: manipulación y modificación de archivos, información del estado del sistema, soporte a lenguajes de programación y comunicaciones.

 Gestor de recursos. Como gestor de recursos, el sistema operativo administra la unidad de procesamiento central (CPU), los dispositivos de E/S, la memoria principal (RAM), los discos, los procesos y en general todos los recursos del sistema.

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 esté 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: 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, está 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 son: Alpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.

PRINCIPALES TAREAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS Gestión de la CPU. La gestión de un sistema operativo monoprogramado es simple. Los sistemas operativos multiprogramados o de tiempo compartido, realizan: • Mantienen una estructura de datos para guardar información sobre cada uno de los procesos que se ejecutan concurrentemente en el sistema. • Decide cuando se interrumpe un proceso y determina a qué proceso se le asigna la CPU en su lugar, para ello se ejecuta un programa llamado planificador. Servicios relacionados con la gestión de la CPU que proporcionan todos los sistemas operativos: • Creación de un proceso. • Terminación de un proceso.

Gestión de la memoria principal. El Sistema operativo debe mantener una estructura de datos donde almacena la información sobre qué zona de la memoria ocupa cada proceso, así como de las zonas de la memoria libres. La CPU capta de la memoria principal las instrucciones máquina de los programas para ejecutarlas. Esto implica que para que un programa se pueda ejecutar debe está cargado en la memoria principal. Por esto el tamaño máximo del código máquina de un programa no debería exceder del tamaño de la memoria principal. 15

Memoria Virtual Permite que el usuario pueda crear programas cuyo código máquina excede del tamaño de la memoria principal. Para proporcionar memoria virtual, el sistema mantiene en la memoria principal sólo parte del código de un programa por donde se va ejecutando actualmente, y el resto permanece en memoria principal. El sistema de ficheros. Motivos para la utilización de memoria secundaria: • Existen datos que deben de sobrevivir a la ejecución de un programa. La solución es almacenar estos en memoria secundaria. El sistema operativo facilita notablemente el trabajo con la memoria secundaria, al presentar una interfaz de uso simple. El sistema operativo aporta un conjunto de servicios para manipular los ficheros, como podrían ser: • Abrir un fichero. • Escribir en un fichero. • Leer de un fichero. • Borrar un fichero. • Cerrar un fichero. Gestión de la entrada/salida Es misión del sistema operativo gestionar directamente los periféricos, ofreciendo al programador unos servicios para su utilización mucho más sencillos que los que ofrecen éstos a nivel hardware. A nivel físico los periféricos son muy distintos, por esto los servicios que ofrece el sistema operativo para trabajar con dispositivos distintos son muy parecidos, la E/S independiente del dispositivo.

El sistema operativo ofrece como mínimo los siguientes servicios para realizar las operaciones de E/S: • Apertura de un periférico. • Operaciones de lectura y escritura. • Cierre de un periférico.

SISTEMAS OPERATIVOS MÁS UTILIZADOS Sistemas operativos para PC

En el caso de sistemas operativos para PC, el dominador absoluto sigue siendo Windows, con más del 91% del mercado, seguido muy de lejos por Mac, con un 7,11% y por Linux con 1.34%, Con respecto al año anterior, ver Ranking 2014, Windows ha conseguido arañar un 1% a Mac y a Linux, (7,54% y 1.34% respectivamente).

Por versiones, lo primero, y como era de esperar es el retroceso de Windows XP, pasando de un 30% a un 18%. El retroceso no viene dado por que los usuarios crean que las versiones superiores son mejores, sino que viene forzado por Microsoft ya que, desde Abril de 2014, ha dejado de dar soporte y actualizaciones. El dominio actual lo tiene Windows 7 con un 55.92%. Windows 8, se mantiene en un discreto 3 %, demostrando que ha sido un auténtico fracaso y que la nueva versión, Windows 8.1, parece que tiene más aceptación en el mercado, 10.04%, sobre todo porque es mucho más estable. También, la versión 8.1 tiene la famosa ventana de inicio que había perdido con la versión 8.0, algo que sus usuarios han agradecido. En cuanto a MAC, la última versión de OS X, desde su lanzamiento en septiembre 2014, ha absorbido gran parte de las versiones anteriores, aunque todavía no ha acabado de hacerlo.

Sistemas operativos para móvil

En la figura 5 podemos observar la gráfica comparativa de los SO. Podemos observar, a diferencia de los SO para PC, que Windows es un sistema muy minoritario, con un 2.25%. Sin embargo, sí que ha sufrido un aumento importante en comparación con el curso pasado, pasando de un 0.55% en Enero 2014 al 2.25% actual. Donde salta la sorpresa es en el líder de la clasificación. Android desbanca a iOS en el primer puesto. Android aumenta desde un 35% a un 47% en la actualidad mientras que iOS pasa de un 54% de hace un año a un 42.59%, siendo relegado a la segunda posición. Los SO minoritarios mantienen el tipo. Java ME retrocede mínimamente desde los 3.9% a los 3.37% de la actualidad. Symbian aumenta ligeramente a los 3.22% y Blackberry retrocede a los 0.98% desde el 1.58% de hace un año. Kindle también retrocede drásticamente pasando del casi 1% de hace un año a los 0.07%.

REFERENCIAS: www.blog.uchceu.es www.informatica-hoy.com somosgeeks.wordpress.com www.altonivel.com.mx www.usandotecnologia.com www.informaticamoderna.com