Sistemas Operativos

¿Qué es un sistema operativo?

Un sistema operativo es el conjunto de programas informáticos, que permite la administración eficaz de los recursos de un ordenador. También es conocido como software y sirve para ejecutar varias tareas en las que actúa como intermediario entre el usuario y el ordenador. Da rutinas básicas para controlar distintas partes del equipo, permitiendo administrar y realizar tareas.

Representa el programa más importante de la computadora, ya que comienza a trabajar nada más encender el equipo, y se encarga de gestionar y coordinar el hardware; las partes físicas (disco duro, pantalla, teclado, etc.) y el software; la parte interna (programas e instrucciones). Todos los dispositives ( portátiles, tablets, smartphones, servidores…) tienen y necesitan un sistema operativo.

Los sistemas operativos más conocidos, ventajas y desventajas:

Clasificación de los sistemas operativos:

Monotarea: Son aquellos que solo permiten una tarea a la vez por el usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten varios usuarios, pero cada uno de ellos puede estar haciendo una tarea.
Multitarea: Es aquel que permite al usuario estar realizando varios trabajos al mismo tiempo.
Monousuario: Son aquellos que únicamente soportan un usuario a la vez. Ejemplos: MS-DOS, Windows 3.x, 95, 98, Me.
Multiusuario: Son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez. Además, el sistema realiza distinciones entre usuarios. La gestión de los recursos (memoria, CPU, disco, etc…) es mucho más complicada, pero al tener a varias personas trabajando a la vez, se rentabiliza con mayor facilidad la inversión.

Tiempo compartido: Se realiza una planificación del uso de las CPUs (interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas) disponibles entre los procesos preparados para ser ejecutados. De este modo, aparentemente, se ejecutan todos los procesos a la vez.
Tiempo real: Los sistemas operativos en tiempo real son predecibles, de tal manera que se compromenten a realizar determinadas tareas dentro de unos límites de tiempo. Su aplicación típica es el control de maquinaria y procesos industriales.

Monoproceso: Los sistemas operativos Monoproceso son los que únicamente permiten realizar un proceso a la vez.
Multiproceso: Los sistemas operativos Multiproceso son los que permiten realizar varios procesos al mismo tiempo.

Sistemas operativos según clasificación:

Historia:

La informática surgió a raíz de la II Guerra Mundial, en la década de los 40. En esos años no existía el concepto de «Sistema Operativo» y los programadores interactuaban directamente con el hardware de las computadoras trabajando en lenguaje máquina ( en binario programando únicamente con 0 y 1).

El concepto de Sistema Operativo surge en la década de los 50. A comienzos de los años cincuenta, las empresas que utilizaban ordenadores estaban buscando formas de resolver el problema de almacenamiento de programas y datos, ya que los operadores aún tenían que cargar cada programa y sus datos correspondientes en memoria de cintas o tarjetas perforadas.

En 1955, algunos programadores en el Centro de Investigaciones de General Motors encontraron una solución para su ordenador: un programa monitor de procesos que permitía a los operadores incluir una serie de trabajos en una única cinta magnética. Éste fue el primer paso hacia un sistema operativo en toda escala.

En los años 60 se produce una revolución en el campo de los Sistemas Operativos. Aparecen conceptos como sistema multitarea, sistema multiusuario, sistema multiprocesadores y sistema en tiempo real. Es en esta década cuando aparece UNIX, la base de la gran mayoría de los Sistemas Operativos que existen hoy en día.

En los años 70 se produce un boom en cuestión de ordenadores personales, acercando estos al público general de manera impensable hasta entonces. Esto hace que se multiplique el desarrollo, creándose el lenguaje de programación C (diseñado específicamente para reescribir por completo el código UNIX).
Microsoft pronto domina el mercado de sistemas operativos para PCs, utilizando funciones de sus competidores, como la interfaz gráfica de usuario, que tomó del ordenador Macintosh de Apple Computer.

Como consecuencia de este crecimiento de usuarios, la gran mayoría de ellos sin ningún conocimiento sobre lenguajes de bajo o alto nivel, hizo que en los años 80, la prioridad a la hora de diseñar un sistema operativo fuese la facilidad de uso.

En 1991 hace su aparición Linux, por parte, el estudiante finlandés Linus Torvalds. Después de terminar una primera versión, Torvalds pidió ayuda a otros programadores en Internet y, para 1994, Linux era un sistema operativo gratis en toda escala. En 1999, funcionaba en más servidores web que los sistemas operativos de Microsoft y era el competidor más importante de esta última. Hoy en día, funciona en todo tipo de dispositivos.

Componentes de un Sistema Operativo:

En un Sistema Operativo moderno se aprecian diferentes capas, del más alto nivel al más bajo encontramos:
Aplicaciones de usuario:
Colección de herramientas que utilizan los usuarios en sus quehaceres. (Firefox, word, paint…)

Intérprete de comandos/Interfáz gráfica de usuario:
Permite la comunicación entre el sistema y el usuario. Existen distintas posibilidades, tanto de intérprete de comandos, como de interfáz gráfica.

Llamadas al sistema:
Se escriben bibliotecas con funciones de uso frecuente, de tal manera que otros componentes software las puedan utilizar sin tener que volverlas a implementar (funciones matemáticas, de acceso a ficheros, comunicaciones, procesado gráfico…).
Núcleo o kernel:
Controla el hardware y las operaciones básicas que realiza el sistema operativo. Típicamente se encarga de la gestión de procesos, de memoria y el control de todos los elementos hardware. Un fallo en este software arruina todo el sistema informático, por esto, cuanto menor sea la cantidad de código que se ejecuta en modo núcleo, menores serán las posibilidades de introducir bugs fatales (errores informáticos). Se distingue entre núcleos monolíticos (los tradicionales) y los micro núcleos (más modernos, que pretenden incluir en el núcleo sólo lo esencial).
HAL Hardware Abstraction Layer:
Se encarga de independizar los detalles de la arquitectura hardware (ratón, teclado, disco duro…) para el resto de los componentes. Forma parte del núcleo, de manera que la migración a una nueva arquitectura no suponga reescribir todo el núcleo.