SISTEMAS OPERATIVOS Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN

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SISTEMAS OPERATIVOS Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN

Sistemas operativos

Lo primero que cabría decir es que la historia de los sistemas operativos corre paralela a la de la arquitectura de los computadores.

Podemos decir que hasta que no aparecieron los circuitos integrados y el sistema operativo OS/360 de IBM (1965), no se popularizaron varias técnicas fundamentales, de las que la más importante es la multiprogramación.

Otra de las características del OS/360 (y otros de su generación), era la capacidad de leer trabajos de las tarjetas al disco, de maneras que estos quedaban encolados a la espera de que el sistema operativo concluyera con un trabajo, cargando un nuevo trabajo del disco en la partición de memoria que había quedado desocupada. Esta técnica se llama spooling.

Posteriormente, surgió otra técnica relacionada con la multiprogramación: la de tiempo compartido. Se trata de que en un sistema donde hay varios usuarios con sesiones abiertas, la CPU puede ser asignada a los que requieran servicio. Así, unos mandarán trabajos cortos, como la compilación de programas de cinco páginas, y otros requerirán del sistema que ordene un millón de registros de una cinta. La computadora podría dar un servicio rápido e interactivo a varios usuarios y realizar los trabajos más largos cuando esté más inactiva. En este sentido, quizás el sistema operativo más representativo fue MULTICS (MIT, Bell Labs y General Electric), con el que se pretendía soportar cientos de sesiones con tiempo compartido. El proyecto se fue abandonado poco a poco y sólo en cierto ambiente de producción del MIT llegó realmente a ejecutarse. Sin embargo muchas de las ideas de MULTICS tuvieron una enorme influencia en sistemas subsecuentes.

Con el desarrollo de los circuitos LCI (Large Scale Integration), chips con miles de transistores en un cm2 de silicio, se inició la era de la computadora personal.

La amplia disponibilidad del poder de cómputo, que dio lugar a que podían contarse con gráficos excelentes, condujo al crecimiento de una gran industria de producción de software para computadoras personales. Gran parte de este software es amigable con el usuario, lo que indica que está destinado al usuario que no sabe nada acerca de computadores.

Dos sistemas operativos han dominado la escena de las computadoras personales y las estaciones de trabajo (en realidad, computadoras personales grandes): MS-DOS de Microsoft y UNIX. MS-DOS tiene un amplio uso en la IBM PC y otras máquinas con la CPU de la familia Intel (del 8088 al último Pentium o Itanium).

UNIX domina en las computadoras que no utilizan a Intel, así como en las estaciones de trabajo (en especial las que poseen chips de alto desempeño RISC).

Concepto de sistema operativo

Los programas de computador se pueden dividir es dos grupos: los programas del sistema, que gestionan las actividades del computador en sí, y los programas de aplicación, que resuelven los problemas de los usuarios.

Si cada programador se tuviera que preocupar de cómo funciona el controlador del disco y de la gran cantidad de errores que pueden ocurrir al leer un bloque de disco, es muy probable que muchos programas no se llegasen a escribir. Precisamente, uno de los programas de sistema más importante, el sistema operativo, se encarga de administrar todos los recursos del computador y proporcionar el soporte necesario para escribir los programas de aplicación.

En otras palabras: el sistema operativo es la capa de software sobre el hardware, que se encarga de gestionar todos los elementos del sistema y presentar al usuario una interfaz (funciones de llamadas al sistema), o máquina virtual más fácil de entender y programar.

Pero el sistema operativo, como se ha señalado, no sólo proporciona soporte a los programadores, también (y quizás sea su labor más importante), administra los recursos del computador.

Un computador consta de procesadores, memorias, temporizadores, discos, terminales, unidades de disco, interfaz a redes de comunicación, impresoras, etc. El sistema operativo debe asignar, de forma ordenada, los procesadores, memorias y dispositivos de E/S a los diversos programas (procesos) que compiten por ellos.

Por último digamos, que la perspectiva que se utiliza aquí (y en el resto de temas relacionados) es la de los sistemas operativos llamados "tradicionales" o centralizados, en contraposición de los "distribuidos". Un sistema operativo distribuido realiza las mismas funciones que el centralizado pero utilizando un gran número de CPU (con todas sus memorias, discos, etc., y demás recursos asociados), y que están conectados mediante una red de alta velocidad.

Objetivos y funciones de un sistema operativo

Podemos afirmar que todo sistema operativo tiene dos objetivos:

Comodidad: Un sistema operativo hace que un computador sea más fácil y cómodo de utilizar.

Eficiencia: Un sistema operativo permite que los recursos del computador se utilicen de forma eficiente.

Las funciones o servicios que proporciona un sistema operativo se llevan a cabo en las siguientes áreas:

Creación de programas: El sistema operativo proporciona cierta variedad de servicios y medios para ayudar al programador en la elaboración de programas. Usualmente, estos servicios son utilidades que no son propiamente del sistema operativo, pero se accede a ellos a través del mismo.

Ejecución de programas: Para ejecutar un programa es preciso realizar una serie de tareas. Las instrucciones y datos deben cargarse en memoria principal, los dispositivos de E/S y los ficheros deben iniciarse, y deben prepararse otros recursos. El sistema operativo proporciona todo eso al usuario.

Acceso a los dispositivos de E/S: El sistema operativo se encarga del conjunto particular de instrucciones y señales de control que necesitan los dispositivos de E/S para operar. De esta manera, el programador piensa sólo en términos de lecturas y escrituras.

Acceso controlado a los ficheros: El sistema operativo se ocupa de los detalles sobre la naturaleza del dispositivo donde están almacenados los ficheros (disco fijo, CD-ROM, etc.), así como del formato de los mismos. También, en el caso de sistemas multiusuarios, el sistema operativo proporciona mecanismos de protección para controlar el acceso a los ficheros compartidos.

Detección de errores: Mientras el computador está funcionando, se pueden producir errores de hardware, internos y externos, tales como errores de memoria, o comportamientos incorrectos de los dispositivos, y errores diversos de software, tales como desbordamientos, el intento de acceso a una posición de memoria no permitida. En cada caso, el sistema operativo debe responder de forma que se supere

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