Cómo se utiliza un Sistema Operativo

Un usuario normalmente interactúa con el sistema operativo a través de un sistema de comandos, por ejemplo, el sistema operativo DOS contiene comandos como copiar y pegar para copiar y pegar archivos respectivamente. Los comandos son aceptados y ejecutados por una parte del sistema operativo llamada procesador de comandos o intérprete de la línea de comandos. Las interfaces gráficas permiten que utilices los comandos señalando y pinchando en objetos que aparecen en la pantalla.



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SISTEMAS OPERATIVOS DE RED

Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas através 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 de red mas ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.




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SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS

Permiten 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 es 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.

Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se compone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo.

Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.

Características de los Sistemas Operativos distribuidos:

·         Colección de sistemas autónomos capaces de comunicación y cooperación mediante interconexiones hardware y software .

·         Gobierna operación de un S.C. y proporciona abstracción de máquina virtual a los usuarios.

·         Objetivo clave es la transparencia.

·         Generalmente proporcionan medios para la compartición global de recursos.

·         Servicios añadidos: denominación global, sistemas de archivos distribuidos, facilidades para distribución de cálculos (a través de comunicación de procesos internodos, llamadas a procedimientos remotos, etc.).

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INTRODUCCION

  

                                 Los primeros computadores no tenían sistema operativo. El programador cargaba en lenguaje máquina, y tenía que hacer todo el software.

      De 1955 a 1965 se crean los sistemas de procesamiento por lotes (Batch Files). Se agrupaban varios trabajos en un lote,   para agilizar el proceso.

 

Un sistema operativo (SO) es un programa o un conjunto de programas que dan a las personas la oportunidad de usar el hardware de una computadora (CPU, memoria, periféricos y otros).

Sin un sistema operativo, las personas no podrían usar las computadoras o los programas que se ejecutan sobre estas.

Los usuarios no dan las instrucciones a las computadoras, sino al sistema operativo. El sistema operativo dará la instrucción al hardware para ejecutar las tareas requeridas. La tarea de un sistema operativo es llevar a cabo las solicitudes de los usuarios.

Para que los usuarios tengan la habilidad de utilizar una computadora, el sistema operativo tiene un número de tareas que debe llevar a cabo. Algunas de estas son:

• Dar a las aplicaciones la posibilidad de almacenar y cargar datos

• Controlar el flujo de datos de la computadora

• Permitir a los programas ejecutarse sin interferir con los demás programas

• Compartir datos y trabajar entre programas independientes

• Manejar los errores

• Administrar los recursos en una computadora

Hay muchos y diferentes sistemas operativos en el mercado. Algunos ejemplos son: Windows XP, Windows 2000, Windows 2003, Solaris, GNU/Linux.

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PROCESOS

Se podría definir proceso como: ‘Un programa en ejecución’

Para el Sistema Operativo un proceso es: ‘Un conjunto de estructuras de datos, registros y campos con valores.’

El Sistema Operativo utiliza estructuras para controlar los distintos procesos.


Existen dos formas de ejecución:

El modo núcleo:  Este modo es controlado y utilizado por el Sistema Operativo.

El módulo usuario: En este modo se ejecutan los procesos del usuario, no se puede acceder a las estructuras del sistema.

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ESTADOS DE UN PROCESO

  

El estado describe la situación actual de un proceso. Dependiendo de este, el Sistema Operativo considera la acción que llevará a cabo.

• La clasificación más simple viene dada por el ‘Modelo de 2 Estados’
• No todos los procesos que no ejecutan están en la misma situación
• Un modelo que representa mejor este proceso es el ‘Modelo de 5 Estados’

El Modelo de 5 Estados
Si el Sistema Operativo se queda sin recursos el proceso se queda en ‘Nuevo’.

Cuando recibe suficientes recursos pasa al estado ‘Listo’.

Este ya es un proceso completamente funcional, aunque el Sistema Operativo no permite que haya más de un proceso ejecutándose simultáneamente.

El Modelo de 7 Estados
La mayoría de los Sistemas Operativos pueden llevar los procesos desde la memoria principal, hasta la secundaria, mediante un mecanismo denominado ‘swapping’ (Intercambio).

Esto permite el intercambio de procesos.

Una gran ventaja de este método es cuando el proceso ‘liberado’ no puede ejecutarse, y el ‘introducido’ si puede hacerlo.



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CLASIFICACION DE LOS SISTEMA OPERATIVO

Sistemas Operativos de multiprogramación (o Sistemas Operativos de multitarea).

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Sistema Operativo Monotareas.

Sistema Operativo Monousuario.

Sistema Operativo Multiusuario.

Sistemas Operativos por lotes.

Sistemas Operativos de tiempo compartido.

Sistemas Operativos distribuidos.

          

Sistemas Operativos de red.


Sistemas Operativos paralelos.

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SISTEMAS OPERATIVOS DE MULTIPROGRAMACION

Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos (context Switching) es un tipo muy simple de multitarea en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario).

Su objetivo es tener a varias tareas en la memoria principal, de manera que cada uno está usando el procesador, o un procesador distinto, es decir, involucra máquinas con más de una UCP.

Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, soportan la multitarea.

Las características de un Sistema Operativo de multiprogramación o multitarea son las siguientes:

· Mejora productividad del sistema y utilización de recursos.

· Multiplexa recursos entre varios programas.

· Generalmente soportan múltiples usuarios (multiusuarios).

· Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios individuales.

· Requieren validación de usuario para seguridad y protección.

· Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios. 


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SISTEMAS OPERATIVOS MONOTAREAS

Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario al visto anteriormente, 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 esta imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.


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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.


En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).


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SISTEMA OPERATIVO POR LOTES

Los Sistemas Operativos por lotes, 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 son de los más tradicionales y antiguos, y fueron introducidos alrededor de 1956 para aumentar la capacidad de procesamiento de los programas.





Algunos ejemplos de Sistemas Operativos por lotes exitosos son el SCOPE, del DC6600, el cual está orientado a procesamiento científico pesado, y el EXEC II para el UNIVAC 1107, orientado a procesamiento académico.


Características con que cuentan los Sistemas Operativos por lotes son:


· Requiere que el programa, datos y órdenes al sistema sean remitidos todos juntos en forma de lote.


· Permiten poca o ninguna interacción usuario/programa en ejecución.


· Mayor potencial de utilización de recursos que procesamiento serial simple en sistemas multiusuarios.


· No conveniente para desarrollo de programas por bajo tiempo de retorno y depuración fuera de línea.


· Conveniente para programas de largos tiempos de ejecución (ej, análisis estadísticos, nóminas de personal, etc.).


· Se encuentra en muchos computadores personales combinados con procesamiento serial.


· Planificación del procesador sencilla, típicamente procesados en orden de llegada.


· Planificación de memoria sencilla, generalmente se divide en dos: parte residente del S.O. y programas transitorios.


· No requieren gestión crítica de dispositivos en el tiempo.


· Suelen proporcionar gestión sencilla de manejo de archivos: se requiere poca protección y ningún control de concurrencia para el acceso.


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SISTEMA OPERATIVO DE TIEMPO COMPARTIDO

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. Esto trae como consecuencia una gran carga de trabajo al Sistema Operativo, principalmente en la administración de memoria principal y secundaria.

Ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo compartido son Multics, OS/360 y DEC-10.

Características de los Sistemas Operativos de tiempo compartido:

· Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, ej: sistemas de diseño asistido por computador, procesamiento de texto, etc.

· Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí.

· Mayoría utilizan algoritmo de reparto circular.

· Programas se ejecutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera y disminuye después de concedido el servicio.

· Evitan monopolización del sistema asignando tiempos de procesador (time slot).

· Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes.

· Gestión de archivo debe proporcionar protección y control de acceso debido a que pueden existir múltiples usuarios accesando un mismo archivos.


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