Unidad I

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Unidad I 
Sistemas Operativos 
 Definición 
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. 
 Funciones 
Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema 
informático: suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de 
archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades. 
 Interfaces del usuario: Es la parte del sistema operativo que permite comunicarse 
con él, de tal manera que se puedan cargar programas, acceder archivos y realizar otras 
tareas. Existen tres tipos básicos de interfaces: las que se basan en comandos, las que utilizan 
menús y las interfaces gráficas de usuario. 
 Administración de recursos: Sirven para administrar los recursos de hardware y de 
redes de un sistema informático, como la CPU, memoria, dispositivos de almacenamiento 
secundario y periféricos de entrada y de salida. 
 Administración de archivos: Un sistema de información contiene programas de 
administración de archivos que controlan la creación, borrado y acceso de archivos de datos y 
de programas. También implica mantener el registro de la ubicación física de los archivos en 
los discos magnéticos y en otros dispositivos de almacenamiento secundarios. 
 Administración de tareas: Los programas de administración de tareas de un 
http://www.masadelante.com/faq-software-hardware.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware
http://es.wikipedia.org/wiki/CPU
sistema operativo administran la realización de las tareas informáticas de los usuarios finales. 
Los programas controlan qué áreas tienen acceso al CPU y por cuánto tiempo. Las funciones 
de administración de tareas pueden distribuir una parte específica del tiempo del CPU para 
una tarea en particular, e interrumpir al CPU en cualquier momento para sustituirla con una 
tarea de mayor prioridad. 
 Servicios de soporte: Los servicios de soporte de cada sistema operativo 
dependerán de la implementación particular de éste con la que estemos trabajando. Entre las 
más conocidas se pueden destacar las implementaciones de Unix, desarrolladas por diferentes 
empresas de software, los sistemas operativos de Apple Inc., como Mac OS X para las 
computadoras de Apple Inc., los sistemas operativos de Microsoft, y las implementaciones de 
software libre, como GNU/Linux o BSD producidas por empresas, universidades, 
administraciones públicas, organizaciones sin fines de lucro y/o comunidades de desarrollo. 
Estos servicios de soporte suelen consistir en: 
1. Actualización de versiones. 
2. Mejoras de seguridad. 
3. Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo entorno gráfico, un asistente 
para administrar alguna determinada función, ...). 
4. Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe 
coordinarse a veces con el fabricante del hardware). 
5. Corrección de errores de software. 
6. Otros. 
No todas las utilidades de administración o servicios forman parte del sistema 
operativo, además de éste, hay otros tipos importantes de software de administración de 
sistemas, como los sistemas de administración de base de datos o los programas de 
administración de redes. El soporte de estos productos deberá proporcionarlo el fabricante 
correspondiente (que no tiene porque ser el mismo que el del sistema operativo). 
 Características de los Sistemas Operativos. 
En general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes 
características: 
 Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de una 
http://es.wikipedia.org/wiki/CPU
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_Operativos_(Implementaciones)
http://es.wikipedia.org/wiki/Unix
http://es.wikipedia.org/wiki/Apple_Inc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_X
http://es.wikipedia.org/wiki/Apple_Inc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Microsoft
http://es.wikipedia.org/wiki/Software_libre
http://es.wikipedia.org/wiki/GNU/Linux
http://es.wikipedia.org/wiki/BSD
http://es.wikipedia.org/wiki/Error_de_software
computadora. 
 Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la computadora se usen 
de la manera más eficiente posible. 
 Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera 
que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del 
sistema sin interferir con el servicio. 
 Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar 
de una mejor manera los recursos de la computadora en cuanto a hardware se refiere, 
esto es, asignar a cada proceso una parte del procesador para poder compartir los 
recursos. 
 Relacionar dispositivos (gestionar a través del kernel). El Sistema Operativo se debe 
encargar de comunicar a los dispositivos periféricos, cuando el usuario así lo requiera. 
 Organizar datos para acceso rápido y seguro. 
 Manejar las comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar 
con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de 
computadoras. 
 Procesamiento por bytes de flujo a través del bus de datos. 
 Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el 
acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida de la computadora. 
 Técnicas de recuperación de errores. 
 Evita que otros usuarios interfieran. El Sistema Operativo evita que los usuarios se 
bloqueen entre ellos, informándoles si esa aplicación esta siendo ocupada por otro 
usuario. 
 Generación de estadísticas. 
 Permite que se puedan compartir el hardware y los datos entre los usuarios. 
 Tipos de Sistemas Operativos 
Se describirán las características que clasifican a los sistemas operativos, básicamente 
se cubrirán tres clasificaciones: sistemas operativos por su estructura (visión interna), sistemas 
operativos por los servicios que ofrecen y, finalmente, sistemas operativos por la forma en que 
ofrecen sus servicios (visión externa). 
http://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml
http://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE
http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml
http://www.monografias.com/trabajos5/losperif/losperif.shtml
http://www.monografias.com/trabajos5/segu/segu.shtml
http://www.monografias.com/trabajos/lacomunica/lacomunica.shtml
http://www.monografias.com/Computacion/Redes/
http://www.monografias.com/Computacion/Redes/
http://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtml
http://www.monografias.com/trabajos/bus/bus.shtml
http://www.monografias.com/trabajos15/estadistica/estadistica.shtml
Sistemas Operativos por su Estructura 
Según [Alcal92], se deben observar dos tipos de requisitos cuando se construye un 
sistema operativo, los cuales son: 
Requisitos de usuario: Sistema fácil de usar y de aprender, seguro, rápido y adecuado 
al uso al que se le quiere destinar. 
Requisitos del software: Donde se engloban aspectos como el mantenimiento, forma 
de operación, restricciones de uso, eficiencia, tolerancia frente a los errores y flexibilidad. 
Distintasestructuras de los SO: 
 Estructura monolítica: Es la estructura de los primeros sistemas operativos 
constituidos fundamentalmente por un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas 
entrelazadas de tal forma que cada una puede llamar a cualquier otra (Ver Fig. 1) 
 
Fig. 1. Estructura Monolítica 
 
 Estructura jerárquica: Se hizo necesaria una mayor organización del software, del 
sistema operativo, donde una parte del sistema contenía subpartes y esto organizado en forma 
de niveles. Se dividió el sistema operativo en pequeñas partes, de tal forma que cada una de 
ellas estuviera perfectamente definida y con un claro interface con el resto de elementos. Se 
constituyó una estructura jerárquica o de niveles en los sistemas operativos, el primero de los 
cuales fue denominado THE (Technische Hogeschool, Eindhoven), de Dijkstra, que se utilizó 
con fines didácticos (Ver Fig. 2). Se puede pensar también en estos sistemas como si fueran 
`multicapa'. Multics y Unix caen en esa categoría. 
 
 
 
 
Fig. 2. Estructura Jerárquica 
En la estructura anterior se basan prácticamente la mayoría de los sistemas operativos 
actuales. Otra forma de ver este tipo de sistema es la denominada de anillos concéntricos o 
"rings" (Ver Fig. 3). 
 
Fig. 3 Estructura Jerárquica 
 Máquina Virtual: Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una 
interface a cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real 
subyacente. Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el 
resto de sistemas: la multiprogramación y la máquina extendida. El objetivo de los sistemas 
operativos de máquina virtual es el de integrar distintos sistemas operativos dando la 
sensación de ser varias máquinas diferentes. 
 
Fig. 4. Máquina Virtual 
 Cliente-servidor ( Microkernel): El tipo más reciente de sistemas operativos es el 
denominado Cliente-servidor, que puede ser ejecutado en la mayoría de las computadoras, 
ya sean grandes o pequeñas. 
Este sistema sirve para toda clase de aplicaciones por tanto, es de propósito general y 
cumple con las mismas actividades que los sistemas operativos convencionales. 
Sistemas Operativos por Servicios 
Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el punto de vista del 
usuario final. Esta clasificación se comprende fácilmente con el cuadro sinóptico que a 
continuación se muestra en la Fig. 5. 
 
Fig. 5. SO por servicios 
Por el número de usuarios: 
 Monousuarios: Los sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a 
un usuario a la vez, sin importar el número de procesadores que tenga la computadora o el 
número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante de tiempo. 
Las computadoras personales típicamente se han clasificado en este renglón. 
 Multiusuarios: Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a 
más de un usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas a la 
computadora o por medio de sesiones remotas en una red de comunicaciones. No importa el 
número de procesadores en la máquina ni el número de procesos que cada usuario puede 
ejecutar simultáneamente. 
Por el número de tareas: 
 Monotareas: Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la 
vez por usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se 
admiten varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar haciendo solo 
una tarea a la vez. 
 Multitareas: Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario 
estar realizando varias labores al mismo tiempo. Por ejemplo, puede estar editando el código 
fuente de un programa durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que 
está recibiendo correo electrónico en un proceso en background. Es común encontrar en ellos 
interfaces gráficas orientadas al uso de menús y el ratón, lo cual permite un rápido 
intercambio entre las tareas para el usuario, mejorando su productividad. 
Por el número de procesadores: 
 Uniproceso: Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar 
solamente un procesador de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de 
uno le sería inútil. El ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOS. 
 Multiproceso: Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de 
procesadores del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su 
carga de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o 
asimétricamente. Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativo selecciona a 
uno de los procesadores el cual jugará el papel de procesador maestro y servirá como pivote 
para distribuir la carga a los demás procesadores, que reciben el nombre de esclavos. Cuando 
se trabaja de manera simétrica, los procesos o partes de ellos (threads) son enviados 
indistintamente a cualesquiera de los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una 
mejor distribución y equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema. 
Sistemas Operativos por la Forma de Ofrecer sus Servicios 
Esta clasificación también se refiere a una visión externa, que en este caso se refiere a 
la del usuario, el cómo accesa los servicios. Bajo esta clasificación se pueden detectar dos tipos 
principales: sistemas operativos de red y sistemas operativos distribuidos. 
 Sistemas Operativos de Red: Los sistemas operativos de red se definen como 
aquellos que tiene la capacidad de interactuar con sistemas operativos en otras computadoras 
por medio de un medio de transmisión con el objeto de intercambiar información, transferir 
archivos, ejecutar comandos remotos y un sin fin de otras actividades. El punto crucial de estos 
sistemas es que el usuario debe saber la sintaxis de un conjunto de comandos o llamadas al 
sistema para ejecutar estas operaciones, además de la ubicación de los recursos que desee 
accesar. Por ejemplo, si un usuario en la computadora hidalgo necesita el archivo matriz.pas 
que se localiza en el directorio /software/código en la computadora Morelos bajo el sistema 
operativo UNIX, dicho usuario podría copiarlo a través de la red con los comandos siguientes: 
hidalgo% hidalgo% rcp morelos:/software/código/matriz.pas . Hidalgo% En este caso, el 
comando rcp que significa "remote copy" trae el archivo indicado de la computadora morelos 
y lo coloca en el directorio donde se ejecutó el mencionado comando. Lo importante es hacer 
ver que el usuario puede accesar y compartir muchos recursos. 
 Sistemas Operativos Distribuidos: Los sistemas operativos distribuidos abarcan los 
servicios de los de red, logrando integrar recursos (impresoras, unidades de respaldo, memoria, 
procesos, unidades centrales de proceso) en una sola máquina virtual que el usuario accesa en 
forma transparente. Es decir, ahora el usuario ya no necesita saber la ubicación de los recursos, 
sino que los conoce por nombre y simplemente los usa como si todos ellos fuesen locales a su 
lugar de trabajo habitual.