DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS

DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS (OS).

Programa principal de la computadora, que actúa como un conjunto de programas fundamentales, crean interfaz uniforme para el acceso a una variedad de dispositivos (entrada/salida, impresoras, cámaras digitales, componentes inalámbricos de la red, comunicación de las computadoras, etc.), con las que interactúa el usuario, el cual coordina, maneja y controla todos los recursos de una red de computadoras, así mismo, proporciona base sobre la cual se escriben los programas de aplicación para lograr un buen rendimiento.

Uno de los objetivos de los OS es simplificar el manejo y utilización de la computadora haciéndolo seguro y eficiente, a partir de las siguientes funciones generales:

1.       Suministro de interfaz de usuario.

2.       Administración de recursos.

3.       Administración de recursos.

4.       Administración de tareas.

5.       Servicio de soporte de unidades.

La mayoría de los OS hoy en día proporcionan interfaces gráficas amigables (Graphical User Interfaces, GUI) a fin de permitirles una interfaz relativamente fácil de usar.

El OS coordina la interacción entre el equipo y los programas (aplicaciones) que está ejecutando. Controla la asignación y utilización de los recursos hardware tales como:

·         Memoria

·         Tiempo de CPU

·         Espacio de disco

·         Dispositivos periféricos

En un entorno de red, los servidores proporcionan recursos a los clientes de la red y el software de red del cliente están coordinados de forma que todos los elementos de la red funcionen correctamente.

Otra forma simple de definir los OS es:

Conjunto de programas que se encarga de:

·         Ocultar toda la complejidad del hardware al programador.

·         Presentar un conjunto de funciones más fácil de programar que el hardware

·         Presenta al usuario una máquina virtual

·         Administra los recursos de la máquina

·         Asigna los recursos (procesadores, memorias, dispositivos de entrada/salida) de forma ordenada

·         Lleva la cuenta de quién emplea los recursos, contabiliza su utilización y decide la concesión diferentes programas o usuarios en caso de conflicto.

El sistema operativo se encarga de crear el vínculo entre los recursos (hardware), el software (procesador de texto, videojuegos, etc.) y el usuario.

Cuando un programa desea acceder a su recurso, no necesita enviar información específica a los dispositivos periféricos; simplemente envía la información el sistema operativo, el cual la transmite a los periféricos correspondientes a través de su driver (controlador). Si no existe ningún driver, cada programa debe reconocer y tener presente la comunicación con cada tipo de periférico.

De esta forma el sistema operativo permite la “disociación” de programas y el hardware, principalmente para simplificar la gestión de recursos y proporcionar una interfaz de usuario sencilla con el fin de reducir la complejidad del equipo.

FUNCIONES DEL 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. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado.

GESTIÓN DE LA MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO:

El sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de la memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pendiente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada “memoria virtual”. La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta.

GESTIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS:

El sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los divers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada y salida).

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. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede “sucumbir”.

ADMINISTRACIÓN DE AUTORIZACIONES:

El sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo en programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes.

GESTIÓN DE ARCHIVOS:

El sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicación y usuarios.

GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN:

El sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

COMPONENTES DEL SISTEMA OPERATIVO:

El sistema operativo está compuesto por un conjunto de paquetes de software que pueden usarse para gestionar las interacciones con el hardware. Estos elementos se incluyen por lo general en este conjunto de software:

NÚCLEO: Representa las funciones básicas del sistema operativo, como por ejemplo la gestión de la memoria de los procesos, de los archivos, de las entradas/salidas principales y de las funciones de comunicación.

EL INTÉRPRETE DE COMANDOS: Permita la comunicación con el sistema operativo a través de un lenguaje de control, permitiendo al usuario controlar los periféricos sin conocer las características del hardware utilizado, la gestión de las direcciones físicas, etcétera.

EL SISTEMA DE ARCHIVOS:

Establece que los archivos se registren en una estructura arbórea.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Los sistemas operativos se pueden clasificar atendiendo a:

ADMINISTRACIÓN DE TAREAS:

·         Monotarea: Aquellos que permiten sólo ejecutar un programa a la vez.

·         Multitarea: Los que permiten ejecutar varias tareas o programas al mismo tiempo.

AMINISTRACIÓN DE USUARIOS:

·         Monousuario: Aquellos que sólo trabajar un solo usuario, como es el caso de los ordenadores personales.

·         Multiusuario: Los que permiten que varios usuarios ejecuten sus  programas a la vez.

ESTRUCTURA U ORGANIZACIÓN INTERNA:

·         Monolítico

·         Jerárquico

·         Cliente – Servidor

MANEJO DE RECURSOS O ACCESO A SERVICOS:

·         Centralizados: Si permite utilizar los recursos de un solo ordenador.

·         Distribuidos: Si permite utilizar los recursos (CPU, memoria, periféricos…) de más de un ordenador al mismo tiempo.

ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Estructura monolítica

Es la estructura de los primeros sistemas operativos construidos fundamentalmente para un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que una puede llamar a cualquier otra. Las características:

o   Construcción del programa final a la base de módulos compartidos separadamente que se unen a través del ligador.

o   Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que puede provocar mucho acoplamiento.

o   Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora, como memoria, disco, etcétera.

Estructura Jerárquica

A medida que fueron creciendo las necesidades de los usuarios y se perfeccionaron los sistemas. Se hizo necesaria una mayor organización del software, del sistema operativo, donde una parte del sistema contenía subpartes y esto organizado de forma de niveles. Ejemplos: Multics y Unix.

Máquina Virtual

Se trata de un tipo de sistemas operativos se presentan una interface a cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real suyacente. Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de los sistemas: la multiprogramación y la máquina extendida. En el objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de integrar distintos sistemas operativos dando la sensación de ser varias máquinas diferentes. Es un software.

La estructura de este sistema operativo de máquinas virtuales, parte principalmente de un Kernel que se le denomina como un monitor de la máquina virtual lo cual este se ejecuta sobre el hardware generando así varias máquinas virtuales formando lo que se le llama la multiprogramación.

OPERACIONES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Previa a la instalación de un sistema operativo, debemos tomar en cuenta varios elementos. Los elementos de mayor consideración se describen a continuación:

·         Se deben generar respaldos periódicos de la información que se almacena en la computadora.

·         Contar con herramientas de diagnóstico y recuperación por las posibles fallas en la funcionalidad del sistema operativo.

·         Tener conocimiento de los pasos a seguir para la solución de los problemas.

Es por ello que en esta sección el alumno desarrollará las competencias necesarias para que sea capaz de instalar y configurar sistemas operativos comerciales, en base a los requerimientos del cliente.

El sistema operativo es el encargado de gestionar los recursos de hardware y controlas las aplicaciones de forma que el usuario obtenga los mejores resultados en su interacción con la computadora. Eso es posible a través de los siguientes elementos:

·         La gestión de memoria.

·         El sistema de archivos.

·         La gestión de los procesos.

·         La gestión de los elementos de entrada y salida.

·         La gestión de memoria: La memoria es uno de los recursos más importantes de una computadora ya que todas las aplicaciones o programas informáticos requieren para su ejecución una gran capacidad de la memoria. Los sistemas operativos se encargan de administrar y gestionar la capacidad de la memoria de la computadora mientras los programas se están ejecutando. “La parte del sistema operativo que administra la memoria que se llama administrador de memoria y su labor consiste en llevar un registro de las partes de la memoria que se estén utilizando y aquellas que no, con el fin de asignar el espacio en memoria a los procesos cuando éstos la necesiten y liberándola cuando terminen, así como administrar el intercambio entre la memoria principal y el disco en los casos en que la memoria principal no le pueda dar capacidad a todos los procesos que tienen la necesidad de ella”. El sistema operativo debe además, disponer de varias opciones de administración de la memoria para optimizar los resultados.

·         El sistema de archivos: Un sistema de archivos es un conjunto de carpetas y directorios necesarios para almacenar, organizar, crear, manejar y acceder a los datos. Los sistemas operativos disponen de su propio sistema de archivos que son representados de forma gráfica o textual mediante gestores de archivo. Estos facilitan el control de acceso a los archivos y la ejecución de otras actividades como copiar, eliminar, crear, mover, renombrar, etcétera.

·         La gestión de procesos: Los procesos son programas en ejecución que requieren ser gestionados para que funcionen correctamente. Los sistemas operativos disponen de módulos encargados de administrarlos para que se ejecuten, basándose en la planificación y teniendo en cuenta la congruencia de procesos.

La gestión de los elementos de Entrada y Salida (los periféricos): Dispositivos de entrada y salida son “cada una de las interfaces o abstracciones proporcionadas por un sistema operativo, para permitir que las aplicaciones accedan y hagan uso de los dispositivos hardware de entrada/salida. La funcionalidad disponible a través de estas interfaces suele estar proporcionada por el elemento del sistema operativo llamado Controlador de dispositivo que corresponda al dispositivo en cuestión”.