Sistemas operativos

Un sistema operativo es el software que controla el conjunto de operaciones de una computadora. Proporciona el mecanismo por el cual un usuario puede almacenar y extraer archivos, proporciona la interfaz mediante la que el usuario puede solicitar la ejecución de programas y proporciona también el entorno necesario para ejecutar los programas solicitados. Algunos ejemplos de sistemas operativos son: Windows – Microsoft, UNIX, Mac OS – Apple, Linux.

Funciones de un sistema operativo:

· Orquestar el conjunto de operaciones de una computadora

· Almacenar y extraer archivos

· Calendarizar la ejecución de programas

· Coordinar la ejecución de programas

Evolución de los Sistemas Operativos:

Los sistemas operativos han ido creciendo, pasando de ser simples programas que extraían y ejecutaban los programas de uno-en-uno a convertirse en sistemas complejos que coordinan la compartición de tiempo, mantienen los programas y los archivos de datos en los dispositivos de almacenamiento masivo y responden directamente a las solicitudes de los usuarios de la computadora.

A continuación, puedes encontrar un pequeño resumen de la evolución de los OS:

· Procesamiento por lotes

o Carga de trabajos de procesamiento (programas, datos) y ejecución de uno a la vez – colas de trabajo (FIFO, first-in, firstout)

· Procesamiento Interactivo

o Requiere procesamiento en tiempo real

· Tiempo-compartido/multitarea

o Implementado por medio de multiprogramación

· Máquinas de múltiples procesadores

o Equilibrado de carga – escalado

Arquitectura de Software:

· Software de aplicación: está compuesto por todos los programas que realizan tareas relacionadas con la utilización concreta de la máquina.

Como ejemplos de software de aplicación podemos citar las hojas de cálculo, los sistemas de base de datos, los sistemas de autoedición, los sistemas de contabilidad, el software para el desarrollo de programas y los juegos.

· Software del sistema: realiza las tareas que son comunes en general a todas las computadoras. En un cierto sentido, el software del sistema proporciona la infraestructura que necesita el software de aplicación. Este se compone por dos partes, el sistema operativo y el software de utilidad, el cual está compuesto por el conjunto de programas necesarios para realizar actividades fundamentales de la computadora.

Componentes de un sistema operativo:

· Interfaz de usuario: Para poder llevar a cabo las acciones solicitadas por los usuarios de computadora, el sistema operativo tiene que ser capaz de comunicarse con dichos usuarios. La parte de un sistema operativo que se encarga de gestionar esa comunicación se suele denominar interfaz de usuario. Los sistemas más modernos realizan esta tarea por medio de una interfaz gráfica de usuario (GUI, Graphical User Interface). Un componente importante es el administrador de ventanas que asigna bloques de espacio en la pantalla denominados ventanas.

· Núcleo: la parte interna del sistema. Realiza las funciones más básicas requeridas por el hardware de la máquina. Dentro del núcleo se encuentran los siguientes componentes:

1) Administrador de archivos: coordinar el uso de los dispositivos de almacenamiento masivo de la máquina. Agrupan la información en directorios / carpetas. Una ruta de directorios es una cadena de directorios en otros directorios.

2) Controladores de dispositivos: son las unidades software que se comunican con las tarjetas controladoras (o en ocasiones directamente con los dispositivos periféricos) para llevar a cabo operaciones con los dispositivos periféricos conectados a la máquina.

3) Gestor de la memoria: se encarga de coordinar el uso de la memoria principal de la máquina. El gestor puede simular que existe espacio cuando este se termina por medio de intercambio de programas y datos entre la memoria principal y el almacenamiento masivo (paginación). Los datos se dividen en unidades de datos llamadas páginas. Este espacio de memoria “ficticio” se conoce con el nombre de memoria virtual.

4) Planificador y despachador: el planificador determina qué actividades pueden ejecutarse y el despachador controla la asignación de tiempo a estas actividades.

Inicio del sistema operativo (booting)

Este proceso es realizado por la computadora cada vez que se enciende. Se transfiere el sistema operativo desde el almacenamiento masivo a la memoria principal. Un procesador está diseñado para que su contador empiece en una dirección concreta predeterminada cada vez que se inicia el procesador. Es necesario que esté un sistema operativo ahí cuando se inicie la computadora. Esa memoria se conoce como ROM (Read Only Memory) porque su contenido puede leerse pero no modificarse. Almacena un programa denominado cargador de arranque (boot loader).

Firmware

Serie de rutinas software que permiten realizar actividades E/S fundamentales antes de que el sistema operativo comience a funcionar. Al estar almacenado en memoria no volátil, como una flashROM, el software no está impreso de manera inmutable en el hardware. Ejemplos de firmware: BIOS, EFI, CFE, Open Firmware de Sun, etc.