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Sistemas Operativos

 

System Software – Consiste de los programas que controlan las operaciones de las computadoras y sus equipos. Sirve como interfase entre los usuarios, los programas de aplicaciones y el equipo de la computadora. El System Software se compone de: Sistemas Operativos (Operating System) y Programas de Utilidades (Utility Programs).

 

Sistema Operativo

Es un grupo de programas que contienen las instrucciones que coordinan todas las actividades en los equipos de la computadora. La computadora necesita un sistema operativo para trabajar. Las computadoras de diferentes tamaños usan diferentes sistemas operativos. Estos sistemas operativos por lo general no son compatibles entre ellos. Los programas de aplicaciones que trabajan con un sistema operativo pueden no trabajar con otro.

El sistema operativo que la computadora usa también es llamado plataforma. Una aplicación “cross-platform” se puede ejecutar idénticamente en múltiples sistemas operativos.

 

Funciones comunes de los sistemas operativos:

  1. Prender la computadora.
  2. Interfase de usuario
  3. Manejar programas
  4. Manejar memoria
  5. Dar prioridad a los trabajos
  6. Configurar equipos
  7. Acceder (“accesar”) el Web
  8. Monitorear el desempeño de la computadora
  9. Proveer servicios de mantenimiento
  10. Controlar una red (sistema operativo de redes)
  11. Administrar seguridad

 

 

Prender la computadora

El proceso de encender la computadora se conoce como “Booting”. Cuando se prende la computadora después de estar apagada por completo se realiza un “cold boot”. El proceso de volver a prender una computadora que ya está encendida se llama “warm boot” o “warm start”.

Cada vez que se enciende la computadora, el kernel y otras instrucciones usadas frecuentemente por el sistema operativo son cargadas (loaded) o copiadas del disco duro (storage) a la memoria de la computadora (RAM). El kernel es el centro o núcleo del sistema operativo; maneja la memoria y los equipos, mantiene el reloj de la computadora, comienza aplicaciones, asigna recursos a la computadora, como equipos, programas, datos e información. El kernel reside en la memoria mientras la computadora está funcionando (o sea es “memory resident”). Otras partes del sistema operativo son no residentes (nonresident), lo que significa que las instrucciones permanecen en el disco duro hasta que se necesitan.

Cuando se enciende la computadora, un grupo de mensajes se presentan en el monitor, dependiendo de la marca y los equipos instalados. Aunque los mensajes pueden ser diferentes, el proceso de encender (boot) es similar en todas las computadoras.

 

Proceso de encender:


  1. Cuando se enciende la computadora, el “power supply” envía la señal eléctrica al “motherboard” y a los otros equipos del “system unit”.
  2. El procesador busca el BIOS (Basic Input/Output System), que es un “firmware” que contiene las instrucciones para que la computadora comienza a trabajar. (El “firmware” es un “chip ROM” que contiene instrucciones que están escritas permanentemente.)
  3. El BIOS ejecuta una serie de pruebas para asegurarse que el equipo de la computadora está conectado y funciona correctamente. La prueba se llama Power-On Self Test (POST) y verifica los componentes del sistema.
  4. Los resultados del POST se comparan  con los datos en el chip CMOS en el “motherboard”. Los chips CMOS guardan la configuración de la computadora, como la cantidad de memoria, el teclado, tipos de discos y “drives”, etc. Si al realizar la comparación se encuentra algún problema, la computadora reacciona, ya sea con “beep”, presentando mensajes o en el peor de los casos, dejando de operar. La acción de la computadora depende de la severidad del problema.
  5. Si el POST se realiza sin problemas, el BIOS busca los archivos de sistema (system files) que están en el sistema operativo. Usualmente, primero busca en el drive A, luego en el C, en el CD o DVD.
  6. Una vez localizados, los archivos de sistema se cargan en memoria y se ejecutan. El kernel del sistema operativo se carga en la memoria y el sistema operativo toma el control de la computadora.
  7. El sistema operativo carga la información de la configuración del sistema. En Windows, el registro (registry) consiste de varios archivos que contienen la configuración, como los programas y equipos instalados, las preferencias del usuario (velocidad del mouse, password) y otros. El sistema operativo ejecuta los programas de la carpeta Start-up, la que contiene los programas que se abren automáticamente al encender la computadora. En este paso, ya la computadora está lista para ser utilizada por el usuario.

 

Cuando se instala el sistema operativo (o en cualquier otro momento) se puede crear el “Emergency Repair Disk”, también conocido como “boot disk” o “rescue disk”. Este es un disco que contiene los archivos de sistema (system files) que son necesarios para que la computadora pueda comenzar a operar. Es crucial tener un Emergency Repair Disk para poder encender la computadora en cado de que no pueda encender por sí sola.



 

Interfase de usuario

 

La interfase de usuario controla cómo el usuario entra los datos e instrucciones y cómo la información se presenta en la pantalla del monitor. Hay dos tipos de interfase de usuario: línea de comando (command-line) y gráfica. Algunos sistemas operativos usan una combinación de estas dos interfases para definir cómo el usuario interacciona con la computadora.

Con la interfase de línea de comando, se escriben palabras especiales (keyword) o se presiona alguna tecla específica para entrar datos o instrucciones. El keyword es una palabra, frase o código especial que el programa entiende como una instrucción. Algunos teclados incluyen teclas que envían instrucciones (comandos) a los programas cuando son presionadas. Cuando se trabaja con la interfase de línea de comando, el grupo de instrucciones que se usan para interaccionar con la computadora es llamado lenguaje de comando (command language). Generalmente, la interfase de línea de comando es difícil de usar porque requiere que se escriba con exactitud los comandos y sus signos de puntuación. Un error mínimo, como dejar un punto, genera un mensaje de error. Un ejemplo de sistema operativo con interfase de línea de comando es DOS.

Típicamente, la interfase gráfica es más fácil de aprender y usar que la interfase de línea de comando porque no requiere que sea necesario memorizar un lenguaje de comando. Una interfase gráfica (graphical user interface – GUI) permite usar menús e imágenes visuales como botones, iconos y otros objetos gráficos para entrar comandos. Un menú es un grupo de comandos de los cuales se escoge el comando deseado. Un icono es una imagen pequeña que representa un programa, una instrucción, un archivo o algún otro objeto. Se puede usar el teclado, mouse o cualquier otro equipo de apuntar para interaccionar con menús, iconos, botones u otro objeto en pantalla. Hoy día, muchas interfases gráficas incorporan características similares a las de un “browser” del Web (Internet). Un ejemplo de sistema operativo con interfase gráfica es Windows.

 

 

 

Manejo de Programas por el Sistema Operativo

 

Algunos sistemas operativos tienen funcionalidad para un solo usuario y pueden dar apoyo para ejecutar un solo programa a la vez. Otros permiten muchos usuarios ejecutando múltiples programas. La forma en que un sistema operativo maneja los programas afecta directamente a la productividad.

 

Formas en que los sistemas operativos manejan usuarios y programas:

  1. single user / single tasking (un usuario / una tarea) – Sistema operativo que permite que sólo un usuario ejecute sólo una programa a la vez. Si se está trabajando en un programa y se quiere usar otro, es necesario cerrar el programa que se está usando para entonces acceder el otro. Sólo un usuario puede trabajar en la computadora a la vez.
  2. multitasking (multitarea) – Sistema operativo que permite a un solo usuario trabajar con dos o más aplicaciones que residen en memoria a la misma vez. Por ejemplo, puede usar un programa de gráficas y acceder el correo electrónico a la vez, pues ambos programas se pueden ejecutar concurrentemente. La mayoría de los usuarios actuales utilizan múltiples programas simultáneamente. Cuando se ejecutan múltiples programas a la vez, uno está activo (está en “foreground”), ése es el que se está usando. Los otros programas que se están ejecutando, pero que no se están utilizando en el momento, se dice que están en el “background”.
  3. multiuser (multiusuario) – Sistema operativo que permite que dos o más usuarios ejecuten programas a la misma vez. Los sistemas operativos de las redes (networks), servidores mid-range, mainframes, y supercomputadoras son multiusuarios, pues permiten que desde cientos hasta miles de usuarios estén conectados a la misma vez.
  4. multiprocessing (multiproceso) – Sistema operativo que permite que dos o más procesadores ejecuten programas a la vez. En multiproceso es necesario coordinar el procesamiento de programas por más de un procesador. El multiproceso aumenta la velocidad de la computadora. Una computadora con procesadores separados puede ser usada como una computadora con tolerancia a errores o fallas (fault-tolerant computer), lo que significa que puede continuar su operación aún cuando uno de los componentes fallen. Las computadoras “fault-tolerant tienen componentes duplicados, como procesadores, memoria y “disk drives”. Si cualquiera de estos componentes falla, la computadora continúa operando con el componente duplicado. Los sistemas de reservaciones de las aerolíneas, las redes de comunicaciones, las ATH y otros sistemas tiene que operar todo el tiempo usando computadoras con tolerancia a fallas.