Sistemas Operativos

INTRODUCCION

Sabemos que una computadora sin software solamente sería una caja sin chiste que no nos serviría para nada. Con su software la computadora puede realizar diversas acciones como el almacenar, procesar y recuperar información; exhibir documentos multimedia; realizar búsqueda en internet; y realizar muchas otras actividades.
Un sistema de computadora moderno consiste en uno o más procesadores, memoria principal (también conocida como memoria RAM, memoria de acceso aleatorio), discos, impresoras, interfaces de red y otros dispositivos de entrada/salida.

Definición: según el autor del libro fundamentos de informática MARTIN NARTINEZ FRANCISCO JAVIER nos define que el sistema operativo como un conjunto de programas de control y servicios que actúan como intermediario entre el usuario y el hardware y el ordenador, gestionando recursos del sistema y optimizando su uso.

Historia de los sistemas operativos

SEGUN EL AUTOR DEL LIBRO DE SISTEMAS OPERATIVOS TANEN BAUM ANDREW S. NOS RELATA CADA GENERACIÓN DE LAS COMPUTADORAS LOS CUALES SON:
Generación Cero (década de 1940)

Los primeros sistemas computacionales no poseían sistemas operativos. Los usuarios tenían completo acceso al lenguaje de la maquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano.

Primera Generación (década de 1950)

Los sistemas operativos de los años cincuenta fueron diseñados para hacer mas fluida la transición entre trabajos. Antes de que los sistemas fueran diseñados, se perdía un tiempo considerable entre la terminación de un trabajo y el inicio del siguiente. Este fue el comienzo de los sistemas de procesamiento por lotes, donde los trabajos se reunían por grupos o lotes. Cuando el trabajo estaba en ejecución, este tenia control total de la maquina. Al terminar cada trabajo, el control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba y leía e iniciaba el trabajo siguiente. Al inicio de los 50's esto había mejorado un poco con la introducción de tarjetas perforadas (las cuales servían para introducir los programas de lenguajes de máquina), puesto que ya no había necesidad de utilizar los tableros enchufables. Además el laboratoriode investigación General Motors implementó el primer sistema operativo para la IBM 701. Los sistemas de los 50's generalmente ejecutaban una sola tarea, y la transición entre tareas se suavizaba para lograr la máxima utilización del sistema. Esto se conoce como sistemas de procesamiento por lotes de un sólo flujo, ya que los programas y los datos eran sometidos en grupos o lotes. La introducción del transistor a mediados de los 50's cambió la imagen radicalmente. Se crearon máquinas suficientemente confiables las cuales se instalaban en lugares especialmente acondicionados, aunque sólo las grandes universidades y las grandes corporaciones o bien las oficinas del gobierno se podían dar el lujo de tenerlas. Para poder correr un trabajo (programa), tenían que escribirlo en papel (en Fortran o en lenguaje ensamblador) y después se perforaría en tarjetas. Enseguida se llevaría la pila de tarjetas al cuarto de introducción al sistema y la entregaría a uno de los operadores. Cuando la computadora terminara el trabajo, un operador se dirigiría a la impresora y desprendería la salida y la llevaría al cuarto de salida, para que la recogiera el programador.

Segunda Generacion (a mitad de la década de 1960)

La característica de los sistemas operativos fue el desarrollo de los sistemas compartidos con multiprogramación, y los principios del multiprocesamiento. En los sistemas de multiprogramación, varios programas de usuario se encuentran al mismo tiempo en el almacenamiento principal, y el procesador se cambia rápidamente de un trabajo a otro. En los sistemas de multiprocesamiento se utilizan varios procesadores en un solo sistema computacional, con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la maquina. La independencia de dispositivos aparece después. Un usuario que desea escribir datos en una cinta en sistemas de la primera generación tenia que hacer referencia especifica a una unidad de cinta particular. En la segunda generación, el programa del usuario especificaba tan solo que un archivo iba a ser escrito en una unidad de cinta con cierto numero de pistas y cierta densidad. Se desarrollo sistemas compartidos, en la que los usuarios podían acoplarse directamente con el computador a través de terminales. Surgieron sistemas de tiempo real, en que los computadores fueron utilizados en el control de procesos industriales. Los sistemas de tiempo real se caracterizan por proveer una respuesta inmediata.

Tercera Generacion (mitad de década 1960 a mitad década de 1970)

Se inicia en 1964, con la introducción de la familia de computadores Sistema/360 de IBM. Los computadores de esta generación fueron diseñados como sistemas para usos generales . Casi siempre eran sistemas grandes, voluminosos, con el propósito de serlo todo para toda la gente. Eran sistemas de modos múltiples, algunos de ellos soportaban simultáneamente procesos por lotes, tiempo compartido, procesamiento de tiempo real y multiprocesamiento. Eran grandes y costosos, nunca antes se había construido algo similar, y muchos de los esfuerzos de desarrollo terminaron muy por arriba del presupuesto y mucho después de lo que el planificador marcaba como fecha de terminación. Estos sistemas introdujeron mayor complejidad a los ambientes computacionales; una complejidad a la cual, en un principio, no estaban acostumbrados los usuarios.

Cuarta Generacion (mitad de década de 1970 en adelante)

Los sistemas de la cuarta generación constituyen el estado actual de la tecnología. Muchos diseñadores y usuarios se sienten aun incómodos, después de sus experiencias con los sistemas operativos de la tercera generación. Con la ampliación del uso de redes de computadores y del procesamiento en línea los usuarios obtienen acceso a computadores alejados geográficamente a través de varios tipos de terminales. Los sistemas de seguridad se ha incrementado mucho ahora que la información pasa a través de varios tipos vulnerables de líneas de comunicación. La clave de cifrado esta recibiendo mucha atención; han sido necesario codificar los datos personales o de gran intimidad para que; aun si los datos son expuestos, no sean de utilidad a nadie mas que a los receptores adecuados. El porcentaje de la población que tiene acceso a un computador en la década de los ochenta es mucho mayor que nunca y aumenta rápidamente. El concepto de maquinas virtuales es utilizado. El usuario ya no se encuentra interesado en los detalles físicos de; sistema de computación que esta siendo accedida. En su lugar, el usuario ve un panorama llamado maquina virtual creado por el sistema operativo. Los sistemas de bases de datos han adquirido gran importancia. Nuestro mundo es una sociedad orientada hacia la información, y el trabajo de las bases de datos es hacer que esta información sea conveniente accesible de una manera controlada para aquellos que tienen derechos de acceso.

La clasificación de los sistemas operativos plasmados en el libro fundamentos de informática escrito por MARTIN NARTINEZ FRANCISCO JAVIER nos relata cada clasificación las cuales son:

• Por su estructura: esta clasificación atiende a la forma en que se diseñan los sistemas operativos. Y pueden ser:

o SSOO Monolíticos.

En ellos todas las funciones se implementaban en le Kernel. El sistema operativo está constituido por un único programa compuesto de multitud de rutinas interrelacionadas entre sí, de forma que cada una de ellas pueda llamar a cualquier otra.
o SSOO por capas o estractificados. A medida que los sistemas operativos fueron creciendo, fue siendo necesario una mayor estructuración.
Este diseño se corresponde con una estructura jerárquica que se divide en distintos niveles, tal y como se desarrolla en el apartado:

• Por los modelos de explotación: los modos de explotación se corresponde con las distintas maneras que puede funcionar un sistema operativo. Dentro de ellas se encuentran las indicadas en los apartados siguientes.
o Interactivos monousuarios. Permiten que el usuario pueda interaccionar en cualquier momento con el proceso que esté ejecutando. Normalmente la entrada se realiza a través del teclado y la salida por el monitor.

o Procesamiento por lotes (Bath). Este modo de explotación se caracteriza por la agrupación en bloques de los trabajos similares. El rasgo más característico de este tipo de sistema operativo es la ausencia de interacción entre el usuario y el proceso mientras éste se esté ejecutando.

o Multiprogramación. En este método de explotación el sistema operativo se encarga de distribuir la carga computacional entre los procesadores existentes (monoprocesador o multifuncional), con el fin de incrementar el poder de procesamiento de la máquina.

Dentro de los sistemas multiprograma cabe diferenciar:

§ Tiempo compartido: Son los sistemas operativos más extendidos. Utilizando las distintas técnicas de planificación de CPU para que se atiendan todos los procesos en espera de ser ejecutados. Este proceso ocurre tan rápidamente que el usuario tiene la sensación de usar la maquina en exclusiva. Entre estos tipos de sistemas operativos encontramos UNIX, Windows. MAC-OS Y OS/2.

§ Tiempo real: Un sistema en tiempo real es aquel en el cual los resultados son correctos, no solo si la computación es correcta, sino que también a de serlo el tiempo en el cual se producen los resultados. Si no se cumplen las restricciones de tiempo se dice que se ha producido un fallo en el sistema.

o Por los servicios ofrecidos: los sistemas operativos monousuarios son aquellos que únicamente soporta un usuario a la vez, mientras que los sistemas operativos multiusuario son capaces de dar servicios a mas de un usuario simultáneamente, sin importar las características de la maquina sobre la que está montado el sistema.

§ Los sistemas MONOTAREA son aquellos que solo permiten una tarea a la vez por usuario.

§ Un sistema operativo MULTITAREA es aquel que le permite al usuario estar realizando varios trabajos al mismo tiempo.

§ Los sistemas MONOPROCESADOR son los que únicamente permiten utilizar un procesador . sin embargo permite simular la multitarea haciendo que el sistema realice una tarea rotatoria con intercambio muy rápido.

§ Los sistemas operativos MULTIPROCESADOR son los que permiten utilizar varios procesadores simultáneamente y, por tanto, son capaces de ejecutar varias tareas en paralelo.

Características y estructuras de un sistema operativo: en el libro de introducción a la computación el autor ABDREW S. TANENBAUM los sistemas operativos eran desarrollados de forma monolítica, lo que les proporcionaba una complejidad imaginable. Para reducir este problema se ha ido dotando a los sistemas operativos de una estructura de niveles o capas; son los sistemas operativos estratificados. Estas capas representan las siguientes características:

• Cada capa realiza un subconjunto de funciones.
• Cada nivel utiliza las funciones que le brindan el nivel inferior que es el más cercano a la maquina en general.
• Se dispone de interfaces bien definidas, de manera que se puede modificar un nivel sin afectar el resto de los niveles.
• Esto permite descomponer el problema en un numero manejable de subproblemas (divide y vencerás).


CAPA 1: KERNEL

El kernel o núcleo es la parte del sistema operativo que interactua directamente con el hardware. Cuando arranca el ordenador, se carga en memoria y permanece allí,realizando funciones básicas:
• Comunicación y conmutación de procesos. Lleva la cuenta de los procesos activos trasladando el control de la CPU de un proceso a otro y almacenando el estado del sistema (contexto) en estructura de datos. El planificador o asignador de recursos es el responsable de esta asignación de la CPU, a cada uno de los procesos. La comunicación entre procesos puede hacer mediante semáforos y mensajes.
• Control de interrupciones
• Manejo de condición de error.

CAPA 2: GESTOR DE E/S BASICA.

Básicamente, proporciona facilidades para la gestión de memorias secundarias, necesaria para la gestión de memoria principal (memoria virtual).

CAPA 3: GESTOR DE MEMORIA (ASIGNACION Y MANEJO DE MEMORIA).

Hace transparentes las estrategias de gestión de memoria: Memoria virtual sobre la jerarquía de memorias, swapping, paginación, etc.

CAPA 4: GESTOR DE DISPOCITIVOS DE ALMACENAMIENTO (SISTEMA DE FICHEROS)

Proporciona facilidades para almacenamiento permanente de la información en ficheros o archivos sobre memoria secundaria. Este nivel también gestiona los periféricos externos, tales como terminales e impresoras.

CAPA 5: INTERPRETES DE LENGUAJE Y COMANDOS (SHELL).

Proporciona el interfaz entre los usuarios interactivos y el sistema operativo. Desde este punto de vista, se puede distinguir sistemas operativos orientados a carácter, que solo aceptan líneas de comandos sintácticamente correctas (unix,MS-DOS) y sistemas operativos gráficos, que se presentan facilidades para gestionar el sistema operativo atreves de interfaces gráficos (Windows).
La palabra Shell significa concha y es la forma en que se presenta al usuario las funciones del sistema operativo.

CONCLUSION:


De los sistemas operativos podemos concluir que sin ellos una computadora no podría funcionar ya que esto es muy importante y vital para un ordenador.
Los sistemas operativos nos proporcionan la administración del sistema, ya que este optimiza su uso.
Estos sistemas han ido evolucionando para adaptarse a las necesidades de los usuarios y a las características hardware de los computadores.

BIBLIOGRAFÍA:

• INFORMATICA BASICA.

PRIMERA EDICION
AUTOR: MARTIN MARTINEZ FRANCISCO JAVIER
EDITORIAL: ALFAOMEGA RA-MA
PAG.: 127-169 2004 MEX. DF.

• SISTEMAS OPERATIVOS

SEGUNDA EDICION
AUTOR: TANENBAUM ANDREW S.
EDITORIAL: PRENTICE HALL
PAG.: 3-45 1997 EDO.MEX.


INTEGRANTES DEL EQUIPO:
GISEL DARNELLY RODRIGUEZ VENTURA
MANUELA ALEJANDRA TEJERO HERNANDEZ
ANGELICA NOHEMI VASQUEZ CRUZ
MA DE GUADALUPE VALENZUELA ARIAS
ROCIO ANAHI NOBEROLA REYES