Sistemas operativos

Sistema Operativo

Un sistema operativo (SO o, frecuentemente, OS —del inglés Operating System—) es un programa o conjunto de programas de un sistema informático que gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado respecto de los restantes (aunque puede que parte de él se ejecute en espacio de usuario)

  En ciertos textos , el sistema operativo es llamado indistintamente como núcleo o kernel, pero debe tenerse en cuenta que esta identidad entre kernel y sistema operativo es solo cierta si el núcleo es monolítico, un diseño común entre los primeros sistemas. En caso contrario, es incorrecto referirse al sistema operativo como núcleo.

Historia

Los primeros sistemas (1945-1955) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1955-1965) se llevaron a cabo avances en el hardware:lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores,ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.A finales de los años 1980, una computadora Commodore Amiga equipada con una aceleradora Video Toaster era capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Un Video Toaster junto a Lightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas, entre las que se incluyen Babylon 5, SeaQuest DSV y Terminator 2.

Componentes del sistema operativo

Gestión de procesos

Un proceso es simplemente, un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. El SO es el responsable de: Crear y destruir procesos Parar y reanudar procesos Ofrecer mecanismos para que los procesos puedan comunicarse y se sincronicen La gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta, media, baja por ejemplo. Debemos comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja. Una vez realizada la tarea se tacha. Esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad pueden que nunca lleguen a ejecutarse. y permanezcan en la lista para siempre. Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas.

Gestión de la memoria 

La memoria es una gran tabla depalabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido acceso es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido ante fallos del sistema. El SO es el responsable de: Conocer qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible Asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario Gestión del almacenamiento secundario.Un sistema de almacenamiento secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario) es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos. También es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal. El SO se encarga de: Planificar los discos. Gestionar el espacio libre. Asignar el almacenamiento. Verificar que los datos se guarden en orden.

El sistema de entrada y salida

Consiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de E/S y servir las interrupciones de los dispositivos de E/S.

Sistema de archivos

Los archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenan programas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc. El SO es responsable de: Construir, eliminar archivos y directorios. Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios. Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento. Realizar copias de seguridad de archivos. Existen diferentes sistemas de archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que se almacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por ejemplo, existen los sistemas de archivos FAT, FAT32, ext3, NTFS,XFS, etc.Desde el punto de vista del usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista, sin embargo, existen diferencias muy importantes. Por ejemplo, los sistemas de ficheros FAT32 y NTFS, que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos de Microsoft, tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un sistema de archivos FAT32 está limitado a 4gigabytes, sin embargo, en un sistema NTFSel tamaño es considerablemente mayor.

Sistemas de protección

Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se encarga de: Distinguir entre uso autorizado y no autorizado. Especificar los controles de seguridad a realizar. Forzar el uso de estos mecanismos de protección. Sistema de comunicacionesEditarPara mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red. También hay que crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente. Programas de sistemaEditarSon aplicaciones de utilidad que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas que realizan: Manipulación y modificación de archivos. Información del estado del sistema. Soporte a lenguajes de programación. Comunicaciones.

Gestor de recursos

Como gestor de recursos, el sistema operativo administra: La unidad central de procesamiento (donde está alojado el microprocesador). Los dispositivos de entrada y salida. La memoria principal (o de acceso directo). Los discos (o memoria secundaria). Los procesos (o programas en ejecución). Y en general todos los recursos del sistema.

Ejemplos de sistemas operativos para PCEditar

Microsoft Windows 

 

La primera versión de Microsoft Windows, versión 1.0, presentada en noviembre de 1985, compitió con el sistema operativo de Apple. Carecía de un cierto grado de funcionalidad y logró muy poca popularidad. Windows 1.0 no era un sistema operativo completo; más bien era una extensión gráfica de MS-DOS. Windows versión 2.0 fue lanzado en noviembre de 1987 y fue un poco más popular que su predecesor. Windows 2.03 (lanzado en enero de 1988) incluyó por primera vez ventanas que podían solaparse unas a otras. El resultado de este cambio llevó a Apple a presentar una demanda contra Microsoft, debido a que infringían derechos de autor.

OS X 

 

OS X, antes llamado Mac OS X, es un entorno operativo basado en Unix, desarrollado, comercializado y vendido por Apple Inc. Ha sido incluido en su gama de computadoras Macintosh desde el año de 2002. OS X es el sucesor del Mac OS 9 (la versión final del Mac OS Classic), el sistema operativo de Apple desde 1984. Está basado en BSD, y se construyó sobre las tecnologías desarrolladas en NeXT entre la segunda mitad de los 80's y finales de 1996, cuando Apple adquirió esta compañía. Técnicamente, no es un sistema operativo, sino que incluye uno (Darwin, cuyo núcleo es XNU). Desde la versión Mac OS X 10.5 Leopard para procesadores Intel, el sistema tiene la certificación UNIX 03

GNU/Linux 

GNU/Linux es uno de los términos empleados para referirse a la combinación del núcleo o kernel libre similar a Unix denominado Linux con el sistema GNU. Su desarrollo es uno de los ejemplos más prominentes de software libre; todo su código fuente puede ser utilizado, modificado y redistribuido libremente por cualquiera bajo los términos de la GPL (Licencia Pública General de GNU, en inglés: General Public License) y otra serie de licencias libres

Unix

Unix (registrado oficialmente como UNIX®) es un Sistema operativo portable, multitarea y multiusuario; desarrollado, en principio, en 1969, por un grupo de empleados de los laboratorios Bell de AT&T, entre los que figuran Ken Thompson, Dennis Ritchie y Douglas McIlroy.
El sistema, junto con todos los derechos fueron vendidos por AT&T a Novell, Inc. Esta vendió posteriormente el software a Santa Cruz Operation en 1995, y esta, a su vez, lo revendió a Caldera Software en 2001, empresa que después se convirtió en el grupo SCO. Sin embargo, Novell siempre argumentó que solo vendió los derechos de uso del software, pero que retuvo el copyright sobre "UNIX®". En 2010, y tras una larga batalla legal, ésta ha pasado nuevamente a ser propiedad de Novell.
 

Solaris
FreeBSD
OpenBSD
Google Chrome OS
Debian
Ubuntu
Mandriva
Sabayon
Fedora
Puppy Linux
Haiku (BeOS)
Plan 9

Android 

 

Android es un sistema operativo basado en el núcleo Linux. Fue diseñado principalmente para dispositivos móviles con pantalla táctil, como teléfonos inteligentes o tablets; y también para relojes inteligentes, televisores y automóviles. Inicialmente fue desarrollado por Android Inc., empresa que Google respaldó económicamente y más tarde, en 2005, compró. Android fue presentado en 2007 junto la fundación del Open Handset Alliance (un consorcio de compañías de hardware, software y telecomunicaciones) para avanzar en los estándares abiertos de los dispositivos móviles.El primer móvil con el sistema operativo Android fue el HTC Dream y se vendió en octubre de 2008. Los dispositivos de Android venden más que las ventas combinadas de Windows Phone y IOS.
 

Tuquito
Red Hat Enterprise Linux for Desktops or Workstations
Suse Desktop
Open Suse

Almacenamientos, unidades, soportes y dispositivos.

Almacenamiento Físico

Medio de almacenamiento o soporte de almacenamiento es el material físico donde se almacenan los datos de la computadora.Ejemplos: los discos magnéticos (disquetes, discos duros), los discos ópticos (CD, DVD), las cintas magnéticas, los discos magneto-ópticos (discos Zip, discos Jaz, SuperDisk), las tarjetas de memoria, etcétera.Se debe diferenciar el «medio o soporte de mantenimiento » de la «unidad o dispositivo de almacenamiento» porque el dispositivo es el aparato que lee o graba los datos almacenados en los soportes. Los componentes de hardware que escriben o leen datos en los medios de almacenamiento se conocen como dispositivos o unidades de almacenamiento. Por ejemplo, una disquetera y una unidad de disco óptico, son dispositivos que realizan la lectura y/o escritura en disquetes y discos ópticos, respectivamente. El propósito de los dispositivos de almacenamiento es almacenar y recuperar la información de forma automática y eficiente.El almacenamiento se relaciona con dos procesos:Lectura de datos almacenados para luego transferirlos a la memoria de la computadora.Escritura o grabación de datos para que más tarde se puedan recuperar y utilizar.

Almacenamiento Virtual

La palabra virtual nos sugiere algo opuesto a lo real, es decir, que tiene una virtud para producir un efecto aparente, no real o simulado. Ahora bien, si decimos que un almacenamiento virtual es capaz de resguardar nuestra información de manera segura y disponer de ella en cualquier momento, entonces nos preguntamos ¿Cómo funciona todo esto?

Mucho se habla de la reducción de costos, de hacer más con menos, de ahorrar energía, de ser cuidadosos con el medio ambiente y, en resumen, darnos cuenta de la importancia de la ecología de nuestro planeta. Todo esto ha llevando a diversas empresas e instituciones a utilizar en forma más eficiente sus recursos, principalmente los destinados para el almacenamiento de la información, asegurando la total disponibilidad y óptima recuperación.

No muy recientemente, ha tomado fuerza el concepto de almacenamiento virtual que promete el uso más adecuado de los recursos de almacenamiento físico y la disponibilidad total sin interrupciones. También se habla del respaldo en línea o en la nube (cloud) donde nuestra información se resguarda en “algún lugar” fuera de nuestra computadora personal.

Unidades de medida de información

Bit

El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).

Byte y/o Octeto (1960)

Byte (pronunciada [bait] o ['bi.te]) es una unidad de información utilizada como un múltiplo del bit. Generalmente equivale a 8 bits,3 4 5 6 7 8 9 10 por lo que en español se le denomina octeto.

Nibble (1970)

Nibble o Cuado es el conjunto de cuatro dígitos binarios (bits) o medio octeto.Su interés se debe a que cada cifra en hexadecimal (0, 1, 2,..., 9, A, B, C, D, E, F) se puede representar con un cuarteto, puesto que 24=16. También el cuarteto es la base del sistema de codificación BCD.

Palabra (1960)

En el contexto de la informática, una palabra es una cadena finita de bits que son manejados como un conjunto por la máquina. El tamaño o longitud de una palabra hace referencia al número de bits contenidos en ella, y es un aspecto muy importante al momento de diseñar una arquitectura de ordenadores.

Kilobyte=10³

Megabyte=10⁶

Gigabyte=10⁹

Terabyte=10¹²

Petabyte=10¹⁵
Exabyte=10¹⁸
Zettabyte=10²¹

Yottabyte=10²⁴

Soporte

Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware. Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario.

Dispositivo de almacenamiento de datos

Son componentes físicos que se utilizan para grabar y/o leer los datos de un soporte de almacenamiento de datos de forma permanente o temporal. Una unidad de disco junto con los discos que graba, son dispositivos de almacenamiento. Una computadora tiene almacenamiento primario o principales(RAM y ROM) y secundarios o auxiliares. El almacenamiento secundario no es necesario para que arranque una computadora, como unidades de disco duro externo, CD o DVD entre otros.Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura y/o escritura de los medios donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático.

Dispositivo de almacenamiento de acceso directo

En computadores centrales y algunos minicomputadores, un dispositivo de almacenamiento de acceso directo (direct access storage device o DASD en inglés) es cualquier tipo de dispositivo de almacenamiento secundario que tiene un tiempo de acceso bajo en proporción a su capacidad.Históricamente, el término fue introducido por IBM para cubrir tres tipos de dispositivos diferentes: discos duros, tambores y células de datos. La funcionalidad de acceso directo, ahora llamada acceso aleatorio, de esos dispositivos era el opuesto al acceso secuencial usado en cintas magnéticas, mucho más lento al acceder a un punto distante en el dispositivo. Tanto los tambores como las células han desaparecido como productos en sí, de modo que DASD es ahora un sinónimo de dispositivo de disco. Los discos modernos usados en computadoras centrales son raramente discos individuales sino más bien grandes conjuntos de discos usando esquemas RAID.

Dispositivo apuntador

Un dispositivo apuntador es un componente hardware (más concretamente un dispositivo de interfaz humana) que permite al usuario introducir datos de espacio a una computadora. Los sistemas CAD y los equipos dotados de Interfaz gráfica de usuario (GUI) permiten al usuario controlar y proporcionar datos al ordenador usando movimientos físicos del dispositivo (apuntar, clic, arrastrar), principalmente moviendo un ratón de mano sobre la superficie real de una mesa y activando los interruptores en éste. Los movimientos del periférico son reflejados en la pantalla como movimientos del puntero o cursor, y otros cambios visuales.

Dispositivo de caracteres

Un dispositivo de caracteres, en informática es un componente del ordenador que se comunica con la unidad central de proceso por medio de bytes individuales.Ejemplos de dispositivos de caracteres son impresoras y teclados, que permiten el manejo de un solo byte a la vez.

Dispositivo de bloques 

Un dispositivo de bloques, en informática, es un componente de la computadora en el que los datos se transmiten en conjuntos indivisibles en la comunicación con la unidad central de proceso.Un ejemplo típico de dispositivo de bloque es un disco duro, que está ordenado internamente en sectores que típicamente son de 512 bytes, y al escribir o al leer del disco es necesario transferir esa cantidad de información como conjunto.