HISTORIA Y EVOLUCION DE LOS PC'S: marzo 2011

El sistema operativo es el programa o software más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.

En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

HISTORIA

Los primeros sistemas (1945-1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950-1960) 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 80, una computadora Commodore Amiga equipada con una aceleradora Video Toaster era capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Hace aparición el disco magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento. Se eliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se sustituyen por discos (un disco puede simular varias cintas). Debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S de otro trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce como Spool (Simultaneous Peripherial Operation On-Line).

COMPONENTES DE UN SISTEMA OPERATIVO

GESTION 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 S.O es el responsable de:

· Crear y destruir los procesos.

· Parar y reanudar los procesos.

· Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

GESTION DE LA MEMORIA PRINCIPAL: La Memoria es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema. El S.O 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.

GESTION 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 S.O se encarga de:

· Planificar los discos.

· Gestionar el espacio libre.

· Asignar el almacenamiento.

· Verificar que los datos se guarden en orden.

EL SISTEMA DE E/S: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.

SISTEMAS 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 S.O es responsable de:
·   Construir y 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 Microft, 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 4 Gigabyte, sin embargo, en un sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor.

SISTEMAS DE PROTECCION: Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El S.O 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.

SISTEMAS DE COMUNICACIONES: Para 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 SISTEMAS:

Son aplicaciones de utilidad que se suministran con el S.O 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 CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).

· Los dispositivos de E/S (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.

CLASIFICACION

ADMINISTRACION DE TAREAS

MONOTAREA: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción.

MULTITAREA: Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez, de forma concurrente.

ADMINISTRACION DE USUARIOS

MONOUSUARIO: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

MULTIUSUARIO: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.

MANEJO DE RECURSOS

CENTRALIZADO: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

DISTRIBUIDO: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos...) de más de una computadora al mismo tiempo.

SECUENCIA POR LOTES: la secuencia por lotes o procesamiento por lotes en microcomputadoras, es la ejecución de una lista de comandos del sistema operativo uno tras otro sin intervención del usuario. En los ordenadores más grandes el proceso de recogida de programas y de conjuntos de datos de los usuarios, la ejecución de uno o unos pocos cada vez y la entrega de los recursos a los usuarios. Procesamiento por lotes también puede referirse al proceso de almacenar transacciones durante un cierto lapso antes de su envío a un archivo maestro, por lo general una operación separada que se efectúa durante la noche.

MULTIPROCESADOR: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.

MULTITRAMO: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.

TIEMPO REAL: un sistema operativo en tiempo real procesa las instrucciones recibidas al instante, y una vez que han sido procesadas muestra el resultado. Este tipo tiene relación con los sistemas operativos monousuarios, ya que existe un solo operador y no necesita compartir el procesador entre varias solicitudes. Su característica principal es dar respuestas rápidas; por ejemplo en un caso de peligro se necesitarían respuestas inmediatas para evitar una catástrofe.

TIEMPO COMPARTIDO: el tiempo compartido en ordenadores o computadoras consiste en el uso de un sistema por más de una persona al mismo tiempo. El tiempo compartido ejecuta programas separados de forma concurrente, intercambiando porciones de tiempo asignadas a cada programa (usuario). En este aspecto, es similar a la capacidad de multitareas que es común en la mayoría de los microordenadores o las microcomputadoras. Sin embargo el tiempo compartido se asocia generalmente con el acceso de varios usuarios a computadoras más grandes y a organizaciones de servicios, mientras que la multitarea relacionada con las microcomputadoras implica la realización de múltiples tareas por un solo usuario.

S.O. MULTIPROGRAMADOS

Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento:

· Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos.

· Se pueden mantener en memoria varios programas.

· Se asigna el uso de la CPU a los diferentes programas en memoria.

Debido a los cambios anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que éste debe abordar nuevas tareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos multiprogramados, los cuales cumplen con las siguientes funciones:

Administrar la memoria.

Gestionar el uso de la CPU (planificación).

Administrar el uso de los dispositivos de E/S.

Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado.

EJEMPLOS DEL S.O.

DOS: El famoso DOS, que quiere decir Disk Operating System (sistema operativo de disco), es más conocido por los nombres de PC-DOS y MS-DOS. MS-DOS fue hecho por la compañía de software Microsoft y es en esencia el mismo SO que el PC-DOS. La razón de su continua popularidad se debe al aplastante volumen de software disponible y a la base instalada de computadoras con procesador Intel.

WINDOWS 3.1: Microsoft tomo una decisión, hacer un sistema operativo que tuviera una interfaz gráfica amigable para el usuario, y como resultado obtuvo Windows. Este sistema muestra íconos en la pantalla que representan diferentes archivos o programas, a los cuales se puede acceder al darles doble clic con el puntero del mouse. Todas las aplicaciones elaboradas para Windows se parecen, por lo que es muy fácil aprender a usar nuevo software una vez aprendido las bases.

WINDOWS 95: En 1995, Microsoft introdujo una nueva y mejorada versión del Windows 3.1. Las mejoras de este SO incluyen soporte multitareas y arquitectura de 32 bits, permitiendo así correr mejores aplicaciones para mejorar la eficacia del trabajo.

WINDOWS NT: Esta versión de Windows se especializa en las redes y servidores. Con este SO se puede interactuar de forma eficaz entre dos o más computadoras.

OS/2: Este S.O. fue hecho por IBM. Tiene soporte de 32 bits y su interfaz es muy buena. El problema que presenta este sistema operativo es que no se le ha dad el apoyo que se merece en cuanto a aplicaciones se refiere. Es decir, no se han creado muchas aplicaciones que aprovechen las características del SO, ya que la mayoría del mercado de software ha sido monopolizado por Windows.

MAC OS: Las computadoras Macintosh no serían tan populares como lo son si no tuvieran el Mac OS como sistema operativo de planta. Este sistema operativo es tan amigable para el usuario que cualquier persona puede aprender a usarlo en muy poco tiempo. Por otro lado, es muy bueno para organizar archivos y usarlos de manera eficaz. Este fue creado por Apple Computer, Inc.

UNIX: El sistema operativo UNIX fue creado por los laboratorios Bell de AT&T en 1969 y es ahora usado como una de las bases para la supercarretera de la información. Unix es un SO multiusuario y multitarea, que corre en diferentes computadoras, desde supercomputadoras, Mainframes, Minicomputadoras, computadoras personales y estaciones de trabajo. Esto quiere decir que muchos usuarios puede estar usando una misma computadora por medio de terminales o usar muchas de ellas.

FAMILIA DE WINDOWS

Windows 95