Fundamentos y Funcionamiento de los Sistemas Operativos Modernos

Introducción a los Sistemas Operativos

1. El Sistema Operativo (S.O.) es un programa que administra el hardware de una computadora y actúa como intermediario entre el usuario y el hardware del computador.

2. Propósitos: Brindar comodidad al usuario y asegurar una operación eficiente del sistema de computación.

3. Kernel: Es una pequeña parte del sistema operativo que controla todas las operaciones donde participan procesos.

Evolución y Tipos de Sistemas Operativos

Sistemas por Lotes y Gestión de Memoria

4. S.O. de lotes sencillos: Consiste en la agrupación en lotes de trabajos similares. Son sistemas sencillos cuya principal función era transferir el control automáticamente de un trabajo al siguiente; el sistema siempre estaba residente en memoria. Sus principales desventajas eran la falta de interacción y que la CPU permanecía ociosa.

5. Monitor residente: Es la división de memoria que realizan los sistemas operativos para utilizar mejor el hardware, asegurar la independencia de ambas zonas y garantizar que los programas no se vean afectados por esta división.

6. Spooling: Es la operación periférica simultánea en línea. Cuando el trabajo solicita la impresión de una línea, esta se copia en el buffer del sistema y se escribe en el disco; una vez que el trabajo termina, se imprime realmente.

Multiprogramación y Tiempo Compartido

7. S.O. de lotes multiprogramados: Puede ejecutar varios trabajos junto con el sistema operativo. El sistema elige un trabajo que está en memoria y comienza a ejecutarlo; el trabajo tendrá que esperar mientras se lleva a cabo alguna otra tarea.

8. Tiempo compartido: Se ejecutan múltiples trabajos mientras la CPU conmuta rápidamente entre ellos.

9. Computador Personal: Es un sistema dedicado a un solo usuario, donde se opta por maximizar la comodidad del usuario.

Arquitecturas Avanzadas de Sistemas

10. Sistema Paralelo: Permite un aumento en el rendimiento y la realización de más trabajo en un tiempo más corto.

11. S.O. fuertemente acoplado: Los procesadores comparten la memoria y el reloj. Son sistemas multiprogramados y la comunicación generalmente se realiza a través de la memoria compartida.

12. Sistemas Distribuidos: No comparten memoria ni periféricos; cada procesador tiene su propia memoria local. Los procesadores se comunican entre sí a través de varias líneas de comunicación.

13. Sistemas de tiempo real: Se utilizan cuando hay requerimientos de tiempo muy rígidos. Se dividen en:

• Hard (Rígido): Garantiza que las tareas críticas se ejecuten a tiempo.
• Soft (Blando): Ejecutan tareas menos críticas y manejan técnicas de prioridades para la asignación de tareas.

14. Sistemas Distribuidos (Ventajas): Se caracterizan por tener recursos compartidos, donde varios sitios distintos se conectan entre sí, permitiendo una comunicación más rápida.

Estructura y Funciones del Sistema Operativo

Componentes Principales

15. Componentes del sistema:

• Gestión de procesos.
• Gestión de memoria.
• Gestión de archivos.
• Gestión del sistema de E/S (Entrada/Salida).
• Gestión del almacenamiento secundario.
• Trabajo de redes.
• Sistema de protección.
• Sistema de interpretación de órdenes.

16. Proceso: Es una porción de un programa en ejecución.

Servicios y Llamadas al Sistema

17. Servicios del S.O.: Ejecución de programas, operaciones de E/S, manipulación del sistema de archivos, comunicaciones, detección de errores, asignación de recursos, contabilización y protección.

18. Llamada al sistema (System Call): Es una interfaz entre un proceso y el sistema operativo. Generalmente, están disponibles como instrucciones de lenguaje ensamblador.

19. Tipos de llamadas: Control de procesos, manipulación de archivos, manipulación de dispositivos, mantenimiento de información y comunicaciones.