1.5 – Sistemas operativos. Definición y funciones generales. Ejemplos.

La mayoría de usuarios han tenido algo de experiencia con un sistema operativo, pero no es fácil precisar con exactitud qué es un sistema operativo. Parte del problema consiste en que el sistema operativo realiza dos funciones que básicamente no están relacionadas entre sí y, dependiendo de a quien le preguntemos, por lo general se nos habla principalmente de una función o de la otra.

1. El sistema operativo como máquina extendida

La arquitectura de la mayor parte de los ordenadores en el nivel de lenguaje de máquina es primitivo y difícil de programar. El sistema operativo presenta una máquina extendida o máquina virtual mucho más fácil de programar.

Para entender este punto, pensemos en cómo se realizaba la lectura o escritura en un disquete. Es decir, imaginad que queremos ver un documento o almacenarlo.
El chip controlador de la unidad de disco, tiene 16 comandos, que sirven para leer y escribir datos, mover el brazo del disco, formatear pistas, o inicializar, detectar, restablecer o recalibrar el controlador y las unidades de disco.
Los comandos más sencillos, como LEER o ESCRIBIR (read y write), requieren de 13 parámetros u opciones, que indican la dirección del bloque de disco que se va a leer, el número de sectores por pista, el modo de grabación empleado, el espaciado entre sectores o qué hacer con una marca de “dirección de datos eliminada”. NOTA: Si no entiendes nada, no te preocupes.
Una vez ha terminado la operación, el chip devuelve 23 campos de estado y error.
Por si esto fuera poco, se debe tener en cuenta si el motor de la unidad está encendido o apagado. Si el motor está apagado, debe encenderse (con un retardo de arranque largo) antes de que puedan leerse o escribirse datos. Pero, el motor no puede dejarse encendido demasiado tiempo, porque el disquete se desgastaría. Por tanto, hay que encontrar un equilibrio entre los retardos de arranque largos y el desgaste de los discos (con la pérdida de datos que contienen).
El sistema operativo resuelve este problema, y nos presenta una bonita lista de archivos con nombre que puede leerse y escribirse, ocultando todos los asuntos desagradables de interrupciones, temporizadores, administración de memoria y otras funciones de bajo nivel.

2. El sistema operativo como máquina de recursos

El sistema operativo ofrece una interfaz cómoda y se encarga de administrar todos los componentes de un sistema complejo. ¿Qué sucede cuando 3 programas que se ejecutan en una computadora, intentan imprimir en la misma impresora simultáneamente?

Existe la necesidad de proteger y administrar la memoria, los dispositivos de entrada/salida y demás recursos. Es frecuente que los usuarios o programas tengan que compartir el hardware y también información (archivos, bases de datos, etc.). El sistema operativo ha de seguir la pista de quien o qué esta usando un recurso, atender las solicitudes y resolver todo tipo de conflictos.

En resumen, un sistema operativo es un programa o conjunto de programas de un sistema informático que gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado respecto de los restantes.

Es un error muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo, es decir, la inclusión en el mismo término de programas como el explorador de ficheros, el navegador web y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo.

Uno de los propósitos del sistema operativo consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. La mayoría de aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar, llevan incorporado un sistema operativo (teléfonos móviles, reproductores de DVD, ordenadores, routers, etc.). Se manejan mediante una interfaz gráfica de usuario, un gestor de ventanas o un entorno de escritorio, o mediante una consola o control remoto o bien mediante una línea de comandos o navegador web.

¿Cuáles son sus funciones?

El objetivo primario de un sistema operativo es la comodidad del usuario. Es la razón principal de su existencia. Es más fácil realizar tareas con ellos que sin ellos.

Un objetivo secundario es la operación eficiente del sistema de computación.

Algunas funciones son:

1. Abstracción

Servir de intermediario en la comunicación entre los usuarios y el hardware de la computadora:
Para realizar esta función, el sistema operativo debe proporcionar a los usuarios un ambiente de trabajo cómodo, accesible, eficiente y seguro. Los programas no deben tener que preocuparse de los detalles de acceso al hardware, o de la configuración particular de un ordenador, sino que es el sistema operativo el que se encarga de manejar el hardware.

2. Administrar los recursos del sistema

El sistema operativo proporciona un sistema lógico de comunicación y control entre los distintos componentes que integran el ordenador: la CPU, la memoria principal, las unidades de almacenamiento y los dispositivos de entrada/salida. Además, se encarga de ofrecer una distribución ordenada y controlada de los recursos de que dispone el sistema entre los distintos programas que los requieren.

Con el fin de poder cumplir con las funciones antes descritas, es necesario que el sistema operativo realice las actividades de administración de programas, administración de tareas, administración de dispositivos, administración de usuarios, administración de seguridad, administración de los sistemas de almacenamiento, gestión de las aplicaciones y procesos, administración de la seguridad, etc.

3. Aislamiento

En un sistema multiusuario y multitarea, cada proceso y cada usuario no tendrá que preocuparse por otros que estén usando el mismo sistema —Idealmente, su experiencia será la misma que si el sistema estuviera exclusivamente dedicado a su atención.

Ejemplos de sistemas operativos.

En el caso de sistemas operativos para PC, el dominador absoluto sigue siendo Windows, con más del 91% del mercado, seguido por Mac OS, con un 7% y por Linux con 1%.
En sistemas para móviles, Android tiene alrededor de un 47% de cuota de mercado, iOS un 42%, y el resto mantienen resultados inferiores al 3%, JavaME, Symbian o Windows Phone.

Si quieres ampliar información y conocer los diferentes tipos de sistemas operativos que existen, puedes ver este vídeo:

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