Asignatura: Sistemas Operativos I
Curso: 4° Informática
Profesora: Evangelina Rivero - e-mail: evange_rivero@hotmail.com
Sistema Operativo: concepto, funciones, partes del sistema operativo
Que es el sistema operativo
Un sistema operativo puede ser definido como un conjunto de programas especialmente hechos para la ejecución de varias tareas, en las que sirve de intermediario entre el usuario y la computadora. Este conjunto de programas que manejan el hardware de una computadora u otro dispositivo electrónico. Provee de rutinas básicas para controlar los distintos dispositivos del equipo y permite administrar, escalar y realizar interacción de tareas.
Un sistema operativo, tiene también como función, administrar todos los periféricos de una computadora. Es el encargado de mantener la integridad del sistema.
Podemos decir que el sistema operativo es el programa más importante de la computadora.
Existen muchos tipos de Sistemas Operativos, cuya complejidad varía dependiendo de qué tipo de funciones proveen, y en qué tipo de equipo puede ser usado. Algunos sistemas operativo permiten administrar gran cantidad de usuarios, en cambio otros controlan dispositivos de hardware como bombas de petróleo.
Cuando el sistema operativo comienza a funcionar, inicia los procesos que luego va a necesitar para funcionar correctamente. Esos procesos pueden ser archivos que necesitan ser frecuentemente actualizados, o archivos que procesan datos útiles para el sistema. Es posible tener acceso a distintos procesos del sistema operativo, a través del administrador de tareas, donde se encuentran todos los procesos que están en funcionamiento desde la inicialización del sistema operativo hasta su uso actual.
Una de las atribuciones del sistema operativo es cargar en la memoria y facilitar la ejecución de los programas que el usuario utiliza. Cuando un programa está en ejecución, el sistema operativo continúa trabajando. Por ejemplo, muchos programas necesitan realizar acceso al teclado, vídeo e impresora, así como accesos al disco para leer y grabar archivos. Todos esos accesos son realizados por el sistema operativo, que se encuentra todo el tiempo activo, prestando servicios a los programas que están siendo ejecutados.
El sistema operativo también hace una administración de los recursos de la computadora, para evitar que los programas entren en conflicto. Por ejemplo, el sistema operativo evita que dos programas accedan simultáneamente al mismo sector de la memoria, lo que podría causar grandes problemas. El sistema operativo funciona como un "maestro", procurando que todos los programas y todos los componentes de la computadora funcionen de forma armónica.
Funciones básicas del Sistema Operativo
El sistema operativo es un conjunto de programas que:
- Inicializa el hardware del ordenador
- Suministra rutinas básicas para controlar dispositivos
- Permite administrar, escalonar e interactuar tareas
- Mantiene la integridad de sistema
Un Sistema Operativo muy simple, por ejemplo, para un sistema de control de seguridad, podría ser almacenado en una memoria ROM (Memoria de sólo Lectura: un chip que mantiene las instrucciones para el dispositivo), y tomar el control al ser conectado al equipo. Su primera tarea sería reajustar (y probablemente probar) los sensores de hardware y alarmas, y entonces activar una rutina que “escucha” ininterrumpidamente todos los sensores del sistema. Si el estado de cualquier sensor de entrada cambiara, se activaría una rutina de alarma.
En un gran servidor multiusuario, con muchas computadoras conectadas a él, el Sistema Operativo es mucho más complejo. Tiene que administrar y ejecutar todos los pedidos de los usuarios y asegurar que ellos no interfieran entre sí. Tiene que compartir todos los dispositivos que son del tipo serial por naturaleza (equipos que sólo pueden ser usados por un usuario de cada vez, como impresoras y discos) entre todos los usuarios que piden utilizar este tipo de servicios. El Sistema Operativo puede ser almacenado en un disco, y determinadas partes de él son cargadas en la memoria del ordenador (RAM) cuando es necesario.
El sistema operativo provee utilidades para:
- Administración de Archivos y Documentos creados por usuarios
- Ejecución controlada de Programas
- Comunicación entre usuarios y con otras computadoras
- Administración de pedidos de usuarios para usar programas y espacio de almacenamiento.
Adicionalmente, el Sistema Operativo necesitaría presentar a cada usuario una interfaz que acepte, interprete, y ejecute comandos o programas del usuario. Esta interfaz es normalmente llamada SHELL o intérprete de línea de comando (CLI). En algunos sistemas podría ser una simple línea de texto que utilicen palabras claves; en otros sistemas podrían ser gráficas, usando ventanas y un dispositivo señalador como un mouse.
Las partes de un Sistema Operativo
El sistema operativo de una computadora que es usado por muchas personas al mismo tiempo, es un sistema complejo. Contiene millones de líneas de instrucciones escritas por programadores. Para hacer los sistemas operativos más fáciles se ser escritos, son construidos como un conjunto de módulos, siendo cada módulo responsable de realizar una función. Los módulos típicos en un gran Sistema Operativo multiusuario generalmente son:
- Núcleo (Kernel en inglés)
- Administrador de procesos
- Scheduler
- Administrador de archivos
El Núcleo - Ejecución en Tiempo-Real
El núcleo de un sistema operativo es algunas veces llamado EJECUCION en tiempo real. Algunas de las funciones ejecutadas son:
- Intercambio entre programas
- Control y programación de los dispositivos de hardware
- Administración de memoria
- Administración de procesos
- Escalonamiento de tareas
- Comunicación entre procesos
- Procesamiento de excepciones y de interrupciones
Nuestro sistema simple de monitorización de seguridad (que vimos arriba) no tendría todas las funciones mencionadas, ya que probablemente sería un sistema mono-tarea, ejecutando sólo un programa. Por lo tanto, no necesitaría gestionar cambios entre más de un programa o permitir comunicación entre programas (comunicación entre procesos). La administración de la memoria sería innecesaria, ya que el programa residiría permanentemente en la ROM o en una EPROM (una forma programable especial de ROM).
Un sistema operativo diseñado para administrar un gran número de usuarios necesitaría de un núcleo para ejecutar todas las funciones descriptas. Los programas de los usuarios generalmente son almacenados en disco y necesitan ser cargados en memoria antes de ser ejecutados. Esto plantea la necesidad de administrar la memoria, ya que la memoria de la computadora necesitaría ser explorada para localizar un área libre para cargar un programa de usuario en la misma. Cuando el usuario finaliza la ejecución del programa, la memoria consumida por éste necesita ser liberada y puesta a disposición de otro usuario cuando la solicite.
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