Sistemas Operativos

Sistemas Operativos de Multiprogramación 

(o sistemas operativos de multitarea)

Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos, es un tipo muy simple de multitareas en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario). Para activar otra tarea que se encuentra en segundo plano, el usuario debe traer al primer plano la ventana o pantalla que contenga esa aplicación. 

 En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo Macintosh, las tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano (por ejemplo, cuando esta aplicación está esperando multitarea información del usuario), y siempre que esta aplicación lo permita. En los sistemas multitareas de tiempo compartido, como OS/2, cada tarea recibe la atención del microprocesador durante una fracción de segundos. Para mantener el sistema en orden, cada tarea recibe un nivel de prioridad o se procesa en orden secuencial. Dado que el sentido temporal del usuario es mucho mas lento que la velocidad de procesamiento del ordenador , las operaciones de multitarea en tiempo compartido parecen ser multitareas.

Procesos
Un proceso puede ser cooperante o independiente, en el primer caso se entiende que los procesos interactúan entre sí y pertenecen a una misma aplicación. En el caso de procesos independiente en general se debe a que no interectúan y aun proceso no requieren información de otros o bien porque son procesos que pertenecen a distintos usuarios.

Estados de los procesos:
Un proceso puede estar cualquiera de los siguientes tres estados; listo, en ejecución y bloqueado.

Los procesos en el estado listo son los que pueden pasar a estado de ejecución si el planificador los selecciona. Los procesos en el estado ejecución son los que se están ejecutando en el proceso en ese momento dado. Los procesos que se encuentran en estado bloqueado están esperando la respuesta de algún otro proceso para poder continuar con su ejecución. Por ejemplo operaciones de E/S.

Sistemas Operativos Monotareas

Son más primitivos y es todo lo contrario al visto anteriormente, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. 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.

Sistemas Operativos Monousuario

Los sistemas monousuarios son aquellos que nada mas puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se está ejecutando.

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 usuario. Y están orientados principalmente por los microcomputadores.

Sistemas Operativos Multiusuario

Es todo lo contrario a monousuario, y en esta categoría se encuentra todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos. este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes. En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).

Sistemas Operativos por Lotes

Los sistemas operativos por lotes, procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna integración entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más trabajos como sucede en el procesamiento en serie. Estos sistemas son de los más tradicionales y antiguos, y fueron introducidos alrededor de 1956 para aumentar la capacidad de procesamiento de los programas.

Sistemas Operativos de Tiempo Real

Los sistemas operativos en tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. Se utilizan en entorno donde son procesados un gran numero de sucesos o eventos.

Muchos sistemas operativos de tiempo real son construidos para aplicaciones muy específicas como control de trafico aéreo, bolsas de valores, control de refinerías, control de laminadores. También en el ramo automovilístico y de la electrónica de consumo, las aplicaciones de tiempo real están creciendo muy rápidamente. Otros campos de aplicación de los sistemas operativos de tiempo real son los siguientes:

Control de trenes, Telecomunicaciones, sistemas de fabricación integrada.

Sistemas Operativos de Tiempo Compartido

Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, está la procesa tan pronto como lo es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario.

Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivo de entrada y salida (E/S), son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusión de que tiene el sistema dedicado para sí mismo. Esto trae como consecuencia una gran carga de trabajo al sistema operativo, principalmente en la administración de la memoria principal y secundaria.

Sistemas Operativos Distribuidos
Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores está en un equipo o en diferentes, en este caso es transparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema frecuentemente 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.

Sistemas Operativos de Red

Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidad a través de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema. 

El sistema operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.

Los sistemas operativos de red más ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netare, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

Sistemas Operativos Paralelos

En estos tipos de sistemas operativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo.

En UNIX existe también la probabilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como la había normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso. 

Tipos de Sistemas Operativos

DOS: el famoso DOS, que quiere decir Disk Operating System (sistema operativo de disco), es más conocido por los nombres 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 aplastante volumen de software disponible y a la base instalada de computadoras con procesador Intel. Aún con los nuevos sistemas operativos que han salido al mercado, todavía el DOS es un sólido contendiente en la guerra de los SO.

Windows 3.1: Microsft tomo una decisión, hacer un sistema operativo que tuviera una interfaz gráfica amigable para el usuario, y como resultado obtuvo Windows. Este sistema muestra iconos en la pantalla que representan diferentes archivos o programas, a los cuales se puede accesar 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, Microsft introdujo una nueva y mejorada versión de 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 SO fue hecho por IBM, tiene soporte de 32 bits y su interfaz es muy buena. No se han creado muchas aplicaciones que aprovechen las características de el SO.

MAC OS: 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: es un SO multiusuario y multitarea, que corre en diferentes computadoras desde supercomputadras, mainframes, microcomputadoras, computadoras personales y estaciones de trabajo. Esto quiere decir que muchos usuarios pueden estar usando una misma computadora por medio de terminales o usar muchas de ellas.

Nombre un Sistema Operativo, que los diferencia de las demás versiones 

Windows 95 OSR1: aparece en 1996 e incluye el Internet Explorer 2.0

Windows 95 OSR2: aparece también en 1996 y ademas  de incluir el IE3.0, por primera vez aparece el sistema de archivos FAT32 y soporte para DMA.

Windows 95 OSR2.1: a finales de 1996 aparece esta versión, que incorpora por primera vez soporte para USB, que estaba en sus comienzos.

Windows 95 OSR2.5: última versión de Windows 95, aparece en 1997 y como novedad tiene el incorporar el IE 4.0, así como mejoras en el rendimiento y fiabilidad.

Diferencias entre Windows y Linux:

1. Existen dos barras de herramientas en Linux, mientras que en Windows existe solo una.
2. La barra de herramienta principal en Linux aparece situada en la parte superior de la pantalla.
3. Linux esta menos avanzado que Windows.
4. Los juegos de entretenimiento de Linux son mejores que los de Windows.
5. Linux es gratuito.
6. A Linux no le entran virus.
7. La forma de cerrar sesión es diferente.
8. Los programas de office de Windows existen en Linux pero llamados de otra manera.
9. EL explorador de Internet en Linux es el Firefox en ves de Internet Explorer.

Administrador de Tareas

Es un programa informático que se utiliza para proporcionar información sobre los procesos y programas que se están ejecutando en una computadora y su situación general. Puede emplearse para finalizar procesos, comprobar el uso de CPU de éstos, así como terminar programas y cambiar la prioridad entre procesos. Permite cerrar las aplicaciones que tienen conflicto de manera manual rápida y segura.

Esta herramienta puede ser utilizada presionando la combinación de teclas "ctrl+alt+supr", ejecutándola desde una terminal, ejecutándola desde una línea de comandos, usando el botón secundario en la barra de tareas o haciendo click en el opción "administrador de tareas".

El administrador de tareas se compone de varias pestañas. En cada una de las pestañas se puede observar una función diferente:

Aplicaciones: permite al usuario ver qué programa están actualmente en su barra de tareas. Desde esta función, el usuario puede finalizar, minimizar, maximizar, traer al frente la aplicación, etc.

Procesos: permite visualizar los procesos que ejecuta el computador, quién lo ejecuta y el uso de la CPU y el uso de memoria. En nombre de imagen aparece el nombre del archivo ejecutable que está siendo ejecutado, en nombre de usuario se establece si es usuario quien activó el proceso (solo los procesos ejecutados por el usuario pueden ser finalizados), si corresponde a una ejecución de red o una ejecución de sistema.

Rendimiento: se puede observar un gráfico correspondiente al uso de la CPU.

Red: en la pestaña de funciones de red se puede observar un gráfico que muestra el uso de la red.

Usuarios: se puede ver qué usuarios tienen permiso en el sistema operativo.

Administrador de Disco

Es el nombre genérico que recibe cada división presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos. Toda partición tiene su propio sistema de archivo (formato), generalmente, casi cualquier sistema operativo interpreta, utiliza y manipula cada partición como un disco físico independiente, a pesar de que dicha particiones están en un solo disco físico.

A partir del sistema operativo Windows 2000 en adelante se implemento una herramienta administrativa para poder configurar, particionar, formatear y cambiar la letra de la unidad a cualquiera de nuestros discos duros (incluidos los externos y los pendrives) instalados o conectados en la PC.

Disco Dinámico

Los discos dinámicos pueden contener un gran número de volúmenes dinámicos (aproximadamente 2000), que funcionan como las particiones primarias usadas en discos básicos.

En algunas versiones de Windows, es posible combinar discos duros dinámicos independientes en un único volumen dinámico (lo que recibe el nombre de expansión), dividir datos entre varios discos duros (lo que recibe el nombre de sección) para obtener un mayor rendimiento o duplicar datos entre varios discos duros (lo que recibe el nombre de reflejo) para obtener una mayor confiabilidad.

Disco Básico

Un disco básico usa particiones primarias, particiones extendidas y unidades lógicas para organizar datos. Una partición formateada también se denomina volumen (los términos volumen y partición se usan por lo general indistintamente). En esta versión de Windows, los discos básicos pueden tener cuatro particiones primarias o tres primarias y una participación extendida. La partición extendida puede contener varias unidades lógicas (se admiten hasta 128 unidades lógicas). Las particiones de un disco básico no pueden compartir ni dividir datos con particiones. Cada partición de un disco básico es una entidad independiente del disco.

Volumen

Un volumen posee una letra de unidad (C, D, E, etc), un tipo de sistema de archivos, y un medio de almacenamiento correspondiente (disco duro, CD-ROM, disquetera, etc).

Por ejemplo, si un disco duro está particionado en tres, significa que posee tres volúmenes, pero esto no implica que el volumen sea sinónimo de partición. Cada volumen puede tener un sistema de archivo distinto asociado.

Un volumen no es una partición porque, por ejemplo, un diquete puede ser accedido como un volumen, pero no necesariamente puede contener una participación. También un sistema operativo puede reconocer una participación sin haber reconocido un volumen asociado a esta, y esto puede suceder porque el sistema operativo no reconoce el sistema de archivos que utiliza esa partición.

Volumen Striped

Se trata de un volumen formado por la misma cantidad de espacio en varios discos (ejemplo 100GB de cada uno de los discos que formen el volumen striped, si son dos discos, sería un volumen de 200GB). No ofrece tolerancia a fallos. No se puede extender no reducir. Puede extenderse hasta un máximo de 32 discos.

La única ventaja que aporta frente a un Volumen Spanned, es que un Volumen Striped la información se almacena repartida de forma equitativa (cíclicamente) entre los diferentes discos que forman el volumen, lo cual, debería aportar una mejora de rendimiento en el acceso a disco, mayor cuanto mayor es el número de discos que forman el Volumen Striped (se supone que el motivo para utilizar un Volumen Striped, es la mejora de rendimiento). La pérdida de un único disco, implicaría la pérdida de todos los datos del Volumen Striped.

Configuración:

1. Abre la consola de Administración de disco,
2. Dale clic en el espacio no asignado para incluirlo en el volumen seccionado y dale clic en nuevo volumen seccionado (New Striped Volume).
3. Sigue las instrucciones en pantalla.
4. En la página seleccionar disco, selecciona una de las disco disponible y añádelo a la lista.
5. Establece la cantidad de espacio para su uso en el disco y dale clic en siguiente.
6. Asigna una letra de unidad o elije la configuración predeterminada. dale clic en siguiente. (también puedes montar el volumen en una carpeta NTFS vacía en un volumen ya existente).
7. En la página formato de volumen (format volume), elije las opciones de formato para el nuevo volumen.
8. Windows Vista y Windows 7 solo soportan el formato NTFS. Dale clic en siguiente.
9. Por ultimo dala clic en finalizar para crear el volumen (si los discos básicos, se te advertirá de que esta opción va a convertirlos en discos dinámicos).

Volumen Spanned

Un volumen compuesto por espacio libre en disco es más de un disco físico. El espacio se puede agregar un volumen distribuido extendiéndolo en cualquier momento. Los volúmenes distribuidos se pueden crear solamente en los discos dinámicos. Los volúmenes distribuidos solos no son tolerantes a los errores. Sin embargo, pueden ser duplicados para ser tolerantes a los errores, por lo que si uno de los discos que lo componen falla no habrá manera de recuperar datos aunque estos teóricamente se encuentran en otro disco físico por lo que es muy importante realizar backups de los datos más sensibles que se almacenen en este tipo de volumen.

Formato de Disco

Es un conjunto de operaciones informáticas, independientes entre sí, física o lógicas, que permiten restablecer un disco duro, una partición del mismo o cualquier otro dispositivo de almacenamiento de datos a su estado original, u óptimo para ser reutilizado o reescrito con nueva información. Esta operación puede borrar, aunque no de forma definitiva, los datos contenidos en él. En algunos casos esta utilidad puede ir acompañada de un particionado de disco.

Formato de bajo nivel: es realizado por software y consiste en colocar marcas en la superficie de óxido metálico magnetizado de Cromo y Níquel, para dividirlo en pista concéntricas y estas, a su vez, en sectores los cuales pueden ser luego referenciados indicando la cabeza lectora, el sector y cilindro que se desea leer. El tamaño estándar de cada sector es de 512 bytes.

Formato de alto nivel: puede ser realizado habitualmente por los usuarios, aunque muchos medios vienen ya formateados de fábrica. El formato lógico implanta un sistema de archivos que asigna sectores a archivos. En los discos duros, para que puedan convivir distintos sistemas de archivos, antes de realizar un formato lógico hay que dividir el disco en particiones, mas tarde, cada partición se formatea por separado.

El formato de la unidad implica la eliminación de los datos, debido a que se cambia la asignación de archivos a clústers (conjunto de sectores continuos, pero que el sistema distribuye a su antojo), con lo que se pierde la vieja asignación que permitía acceder a los archivos.

Cada sistema operativo tiene unos sistemas de archivos más habituales:

Windows: FAT. FAT16, FAT32, NTFS, EFS, ExFAT

Linux: ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS, Reiser4 XFS.

Solaris: UFS, ZFS.

Mac OS: HFS, HFS+.

IBM: JFS, GPFS.

Discos Ópticos: UDF.