Monografia tipos y clasificación de sistemas operativos
- 1. UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARIA FACULTAD DE INGENIERIA ADMINISTRATIVA E INGENIERIA INDUSTRIAL CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNATURA: PROGRAMACION DIGITAL CICLO: III DOCENTE: CRISTHIAN ARIAS ALUMNO: JORGE YSRRAEL GUEVARA SILVA TEMA: TIPOS Y CLASIFICACION DE SISTEMAS OPERATIVOS
- 2. INTRODUCCION Como ya es de nuestro conocimiento las computadoras son un conjunto de componentes Electrónicos, Eléctricos, Ópticos, Mecánicos, etc. interconectados entre sí para realizar tareas específicas, sin embargo estos componentes sin el control que proporciona el Software carecen de Utilidad. A través del software adecuado, (una computadora, Tablet, Celular Smart, etc.); se puede tener en control y a su vez poder hacer muchas tareas, como almacenar, procesar y recuperar información, encontrar errores de ortografía, escuchar música, ver videos, hacer diseños, hacer cálculos, etc. El software para computadoras puede clasificarse en general en dos clases: los programas de sistema, que controlan la operación de la computadora en sí y los programas de aplicación, que resuelven problemas para sus usuarios. El Software más importante que nos permite interactuar con las computadoras, dispositivos de telecomunicaciones como los teléfonos inteligentes, Ipad, etc, es el Sistema Operativo (SO), este controla y administra todos los recursos de Hardware y proporciona la base sobre la cual pueden escribirse los programas de aplicación y todos los programas ofimáticos. Desde su creación, las computadoras digitales han utilizado un sistema de codificación en sistema de numeración binaria, es decir con los 1 y 0. Esto se debe a que los circuitos integrados funcionan con este principio, es decir, hay corriente o no hay corriente. Al inicio las computadoras eran sistemas tan complejos que solo podían ser operados por un experto, se requería de mucho tiempo para introducir un programa y resultaba poco provechosa la utilización de computadoras para resolución de problemas prácticos.
- 3. TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS Los sistemas operativos se pueden clasificar de diferentes maneras, sistemas operativos de texto, sistemas operativos gráficos y sistemas operativos que podríamos definir como simples, que son los que usan aparatos como los refrigeradores y lavadoras actuales, que a su vez se dividen, por el tipo de estructura, las funcionalidades que poseen, por el hecho de ser libres, o comerciales o de licencia, y por la versión o distribución a la que pertenecen. 1. Sistemas operativos tipo texto.- Los sistemas operativos de tipo texto son de los primero sistemas operativos que se podían adquirir para uso de máquinas personales, es aquel en el que se posee una interfaz tipo consola para administrarlo, todos los procedimientos son por comandos, y el dispositivo de entrada es el teclado (por ejemplo MS-DOS, OS/2, Linux) Este tipo de sistemas operativos se siguen usando, en aparatos en los que se necesitan realizar operaciones relativamente simples, como refrigeradores, lavadoras, hornos, etc., ejemplo de ellos son las versiones antiguas de MS2, pero también existen varios sistemas operativos actuales que son de este tipo, como el Unix, y algunas versiones de Linux. 2. Sistemas operativos gráficos.- Este Sistema se distingue por ser sumamente Flexible y Fácil en su Manejo; posee una Interfaz Gráfica que es una metáfora de la mesa de trabajo del Usuario, es decir representa una versión electrónica con todo lo necesario para trabajar, ya sea calculadora, funciones de búsqueda para localizar archivo y/o contenidos, además de convertirse en un eficiente buscador de información por Internet. En la actualidad la mayoría de los sistemas operativos de computadoras, son gráficos, es decir, presentan un entorno gráfico, con el cual hacen más fácil el acceso y uso de estos aparatos a quienes no tienen un conocimiento profundo de la informática.
- 4. 3. Sistemas operativos simples (Sist. Embebidos).- Un sistema embebido (anglicismo "embedded") o empotrado (integrado, incrustado) es un sistema de computación diseñado para realizar una o algunas pocas funciones dedicadas, frecuentemente en un sistema de computación en tiempo real. Al contrario de lo que ocurre con los ordenadores de propósito general (como por ejemplo una computadora personal o PC) que están diseñados para cubrir un amplio rango de necesidades, los sistemas embebidos se diseñan para cubrir necesidades específicas. En un sistema embebido la mayoría de los componentes se encuentran incluidos en la placa base (la tarjeta de vídeo, audio, módem, etc.) y muchas veces los dispositivos resultantes no tienen el aspecto de lo que se suele asociar a una computadora. Algunos ejemplos de sistemas embebidos podrían ser dispositivos como un taximetro, un sistema de control de acceso, la electrónica que controla una máquina expendedora o el sistema de control de una fotocopiadora entre otras múltiples aplicaciones. Por lo general los sistemas embebidos se pueden programar directamente en el lenguaje ensamblador del microcontrolador o microprocesador incorporado sobre el mismo, o también, utilizando los compiladores específicos, pueden utilizarse lenguajes como C o C++; en algunos casos, cuando el tiempo de respuesta de la aplicación no es un factor crítico, también pueden usarse lenguajes interpretados como JAVA. Puesto que los sistemas embebidos se pueden fabricar por decenas de millares o por millones de unidades, una de las principales preocupaciones es reducir los costes. Los sistemas embebidos suelen usar un procesador relativamente pequeño y una memoria pequeña para ello. Los primeros equipos embebidos que se desarrollaron fueron elaborados por IBM en los años 1980.
- 5. Los programas de sistemas embebidos se enfrentan normalmente a tareas de procesamiento en tiempo real. 4. Sistemas operativos de licencia.- En esta categoría entran los sistemas operativos de tipo Windows de Microsoft, desde sus primeras versiones y distribuciones hasta las más recientes. Win 3.0, Win 3.1, Win NT, Win 95, Win 98, Win 2000, Windows Me, Windows XP, (y sus varias distribuciones), Windows Vista, Windows 7, Windows 8, y las diferentes distribuciones que han salido al mercado de estos sistemas operativos de Microsoft. De la misma manera los sistemas operativos de Macintosh, Mac OS, y sus varias versiones y variantes “sistema 1” sistema 1.1, sitema2, sistema 3, sistema 3.2, sistema 3.3, (a partir del sistema 7.6, se le denominó Mac O S7.6 y a partir de Mac Os9.1, se le designó a las nuevas versiones Mac OS X, se les conoce con nombres de felinos, como tiger, lion, o leopard, etc. 5. Sistemas operativos Libres.- Son aquellos que tienen abierto el código fuente, es decir, permiten al usuario algunas libertades como mejorarlo, adaptarlo a las necesidades y liberar esas mejoras al público, así como ejecutarlo con cualquier propósito lícito. La única restricción que suele haber en este software es el llamado copyleft, es decir, que quien distribuya con o sin cambios el sistema, debe permitir las mismas libertades luego de sus modificaciones, en caso de haberlas, permitiendo que otros usuarios modifiquen si les parece el sistema parcial o totalmente. Un ejemplo de sistema operativo libre es Linux y sus muy variadas versiones.
- 6. CLASIFICACION DE SISTEMAS OPERATIVOS A continuación vamos a describir las características que nos permiten clasificar los sistemas operativos, vamos a analizar tres tipos de clasificaciones: sistemas operativos por su estructura, sistemas operativos por los servicios que ofrecen y los sistemas operativos por la forma en que ofrecen sus servicios. 1. Sistemas Operativos por su Estructura Según (Alcal92), se deben observar dos tipos de requisitos cuando se construye los sistemas operativos; los requisitos de usuario y los requisitos del software. Requisitos de usuario: es un sistema fácil de usar y de aprender; es seguro, rápido y adecuado al uso al que se le quiere destinar. Requisitos del software: aquí se enfocan aspectos como mantenimiento, forma de operación, eficiencia, tolerancia frente a los errores, restricciones de uso y su flexibilidad. Los sistemas operativos actualmente presentan diferentes tipos de estructuras las cuales desarrollaremos a continuación. 1.1 Estructura Monolítica Esta es la estructura de los primeros (SO), están compuestos por un solo programa los cuales tienen un conjunto de rutinas entrelazadas desde las cuales se puede comunicar una con otra, sus principales características son: Buena definición de parámetros de enlace entre las rutinas existentes, lo cual puede provocar mucho acoplamiento. Construcción de programa final a base de módulos reunidos en forma separada, los cuales se unen a través de un ligador. Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora, como el disco, la memoria, etc. Generalmente están hechos a la medida, podemos decir que son eficientes y rápidos en su ejecución y gestión, por este mismo motivo carecen de flexibilidad para soportar diferentes ambientes de trabajo o tipos de aplicaciones.
- 7. 1.2 Estructura Jerárquica A medida que fueron aumentando las necesidades de los usuarios y se perfeccionaron los sistemas se tuvo que realizar una mayor organización del software del sistema operativo, donde una parte del sistema contenía subpartes las cuales estaban organizadas en forma de niveles. El SO se dividió, en partes pequeñas, para que cada una de ellas estuviera perfectamente definida y con una clara conexión con el resto de elementos. Algunos ejemplos de esta estructura son Multics y Unix. En la estructura graficada (Fig. 3), se basan la mayoría de Sistemas operativos. Otra forma de graficar dicha estructura es con los denominados anillos concéntricos, la cual la vemos en la (Fig. 4). Lo que podemos observar en este tipo de sistema, es cada anillo posee una apertura por donde entran las llamadas de las capas inferiores, de esta manera las capas más internas del SO estarán más protegidas de accesos indeseados de las capas externas. 1.3 Máquina Virtual Es un sistema operativo que presenta una interface en cada proceso, la cual nos muestra una máquina que parece igual a la maquina subyacente. Este SO separa dos conceptos los cuales suelen estar unidos en el resto de sistemas; los cuales son; la multiprogramación y la maquina extendida. El objetivo de esta estructura es poder integrar distintos sistemas operativos produciendo la sensación de ser varias máquinas diferentes.La parte principal es el Kernel que es el monitor de la máquina virtual, la que se ejecuta sobre el
- 8. hardware, lo que genera varias máquinas virtuales formando la multiprogramación. 2. Sistemas operativos por servicios La clasificación de servicios es la más usada y conocida desde el punto de vista del usuario final. 2.1 Sistema operativo monousuario Son aquellos que soportan a un solo usuario a la vez, no importa la cantidad de procesadores o procesos que realice, se clasifican en esta sección a las computadoras personales. Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se está utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuarios. Los sistemas operativos que soportan el monousuario son DOS e incluso en el actual Windows XP y sus predecesores. 2.1 Sistema operativo Multiusuario Son aquellos que soportan varios usuarios a la vez, esto se puede dar ya sea por medio de varios terminales conectados a la computadora o por medio de sesiones en una red de comunicaciones; este sistema es aplicado en máquinas que están conectadas en red. Los sistemas operativos que soportan el multiusuario son con el Linux, Windows 2003 y sus predecesores. Por número de tareas Sistema operativo monotarea Son aquellos que solo nos permiten realizar una sola tarea, estos sistemas son los más primitivos porque solo permiten un solo proceso a la vez. Por ejemplo cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión. El sistema operativo que soporta el monotareas es DOS.
- 9. Sistema operativo multitarea Con este sistema operativo es que la computadora procesa diferentes tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. Estos sistemas Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización. Los sistemas operativos que soportan estas multitareas son: UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2. Por número de procesadores Sistema operativo monoprocesador Este sistema solo puede trabajar con un solo procesador, si tuviera dos no sería muy útil. Ejemplo de este sistema es DOS y MacOS. Sistema operativo multiprocesador Estos sistemas pueden utilizar varios procesadores para poder distribuir el trabajo en cada uno, se manejan dos tipos los cuales son: Asimétrica: el sistema operativo selecciona un procesador como maestro y los demás funcionan como esclavos. Simétrica: aquí se envía información o se trabaja con el procesador con menos carga y así poder distribuir mejor el trabajo, los procesos son enviados a cualquiera de los procesadores disponibles.
- 10. 3. Sistemas operativos por la forma de ofrecer sus servicios Esta calificación está relacionada con la visión externa, en otras palabras nos referimos a la visión del usuario, podemos detectar dos tipos; sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos. 3.1 Sistemas operativos en red Son aquellos que tienen la capacidad de interactuar con sistemas operativos en otras computadoras por medio de un transmisor con el objetivo de intercambiar información, transferir archivos, ejecutar comandos remotos. El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware. Los sistemas operativos más utilizados que soportan la red son Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic. 3.2 Sistemas operativos distribuidos Son aquellos que abarcan los servicios de la red, logrando integrar diferentes recursos como; impresoras, memorias, procesos, unidades de respaldo; en una sola maquina a la que el usuario puede acceder en forma transparente. El usuario no necesita conocer la ubicación de los recursos, los conoce por nombre y los usa como si todos ellos fuesen locales a su lugar de trabajo. Existen dos esquemas básicos. Un sistema fuertemente acoplado; es aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.