Un proceso es un programa en ejecución. Los procesos son gestionados por el sistema operativo y están formados por:
·Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador.
·Su estado de ejecución en un momento dado, esto es, los valores de los registros de la CPU para dicho programa.
·Su memoria de trabajo, es decir, la memoria que ha reservado y sus contenidos.
·Otra información que permite al sistema operativo su planificación.
Esta definición varía ligeramente en el caso de sistemas operativos multihilo, donde un proceso consta de uno o más hilos, la memoria de trabajo (compartida por todos los hilos) y la información de planificación. Cada hilo consta de instrucciones y estado de ejecución.
Los procesos son creados y destruidos por el sistema operativo, así como también este se debe hacer cargo de la comunicación entre procesos, pero lo hace a petición de otros procesos. El mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso se denomina bifurcación (fork). Los nuevos procesos pueden ser independientes y no compartir el espacio de memoria con el proceso que los ha creado o ser creados en el mismo espacio de memoria.
Con el paso deltiempo, los Sistemas Operativos fueron clasificándose de diferentes maneras, dependiendo del uso o de la aplicación que se les daba. A continuación se mostrarán diversos tipos de Sistemas Operativos que existen en la actualidad, con algunas de sus características:
Sistemas Operativos por lotes
Los Sistemas Operativos por lotes, procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo , 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.
Algunas otras características con que cuentan los Sistemas Operativos por lotes son:
Requiere que el , datos y órdenes al sistema sean remitidos todos juntos en forma de lote.
Permiten poca o ninguna interacción usuario/programa en ejecución.
Mayor potencial de utilización de recursos que procesamiento serial simple en sistemas multiusuarios.
No conveniente para desarrollo de programas por bajo tiempo de retorno y depuración fuera de línea.
Conveniente para programas de largos tiempos de ejecución (ej, análisis estadísticos, nóminas de personal, etc.)
Se encuentra en muchos computadores personales combinados con procesamiento serial.
Planificación del procesador sencilla, típicamente procesados en orden de llegada.
Planificación de memoria sencilla, generalmente se divide en dos: parte residente del S.O. y programas transitorios.
No requieren gestióncrítica de dispositivos en el tiempo.
Suelen proporcionar gestión sencilla de manejo de archivos: se requiere poca protección y ningún control de concurrencia para el acceso.
Sistemas Operativos de tiempo real
Los Sistemas Operativos de tiempo real son aquelos 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 entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos.
Muchos Sistemas Operativos de tiempo real son construidos para aplicaciones muy específicas como control de tráfico 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:
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo real son: VxWorks, Solaris, Lyns OS y Spectra.
Sistemas Operativos de multiprogramación (o Sistemas Operativos de multitarea).
Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización.
Su objetivo es tener a varias tareas en la memoria principal, de manera que cada uno está usando el procesador, o un procesador distinto, es decir, involucra máquinas con más de una UCP.
Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios inndividuales.
Requieren validación de usuario para seguridad y protección.
Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.
Multitarea sin soprte multiusuario se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real.
Sistemas multiprocesadores son sistemas multitareas por definición ya que soportan la ejecución simultánea de múltiples tareas sobre diferentes procesadores.
En general, los sistemas de multiprogramación se caracterizan por tener múltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos
Sistemas Operativos de tiempo compartido
Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuarios. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario.
Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de 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 memoria principal y secundaria.
Ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo compartido son Multics, OS/360 y DEC-10.
Características de los Sistemas Operativos de tiempo compartido:
Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, ej: sistemas de diseño asistido por computador, procesamiento de texto, etc.
Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí.
Programas se ejcutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera y disminuye después de concedido el servicio.
Evitan monopolización del sistema asignando tiempos de procesador (time slot).
Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes.
Gestión de archivo debe proporcionar protección y control de acceso debido a que pueden existir múltiples usuarios accesando un mismo archivos.
Sistemas Operativos distribuidos.
Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, en este caso es trasparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema fuertemente acoplado es a 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.
Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se compone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo.
Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.
Caracteristicas de los Sistemas Operativos distribuidos:
Colección de sistemas autónomos capaces de comunicación y cooperación mediante interconexiones hardware y software .
Gobierna operación de un S.C. y proporciona abstracción de máquina virtual a los usuarios.
Objetivo clave es la transparencia.
Generalmente proporcionan medios para la compartición global de recursos.
Servicios añadidos: denominación global, sistemas de archivos distribuidos, facilidades para distribución de cálculos (a través de comunicación de procesos internodos, llamadas a procedimientos remotos, etc.).
Sistemas Operativos de red.
Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas através de algún medio de comunicación (fisico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema.
El primer 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 mas ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.
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 posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, sinulando 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 lo haría normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso.
Ejemplos de estos tipos de Sistemas Operativos están: Alpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.
el sistema operativo no proporciona distintas funciones:
-Gestiona los recursos del ordenador en sus niveles mas bajos. -Dispone de una interface (elemento que hace posible la fácil comunicación usuario maquina) liberando al usuario del conocimiento del hardware. El SO windows se basa en una interface graficas, "GUI" (Interface Grafica de Usuario), permitiendo al usuario interactuar con el hardware de una forma sencilla y rápida.
Un sistema operativo nos puede dar a servir cuatro grandes funciones y estas son:
proporciona un interfaz al usuario.
administra los dispositivos de hardware
administra y da mantenimiento a los archivos del disco duro.
da soportes a otros programas.
Aunque en un computador el que es capaz de ejecutar varias tareas simultáneamente es el microprocesador,un sistema operativo multitarea crea la ilusión de que varios procesos se ejecutan
simultáneamente en la CPU. El mecanismo que se emplea más a menudo para lograr
esta ilusión es la multitarea por segmentación de tiempos, en la que cada proceso se
ejecuta individualmente durante un periodo de tiempo determinado.
No podríamos decir generalmente el programa mas importante del sistema operativo existe un error nótese que es un error común 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 y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo, también llamado núcleo o kernel . Uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia, es el núcleo linux, el cual es el núcleo del sistema operativo GNU, del cual existen las llamadas distribuciones GNU. Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadoresse re diseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso.
Sistema operativo (SO) :
Es aquel programa o sofware mas importante de un ordenador para que funcionen los otros programas.los sistemas operativos realizan tareas básicas tales como reconocimiento de la conexión del teclado enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras,escáner, etc.
cuando el sistema operativo es mucho mas grande este tiene mucha mas responsabilidad y poder ya que su función es certificar que los programas y usuarios que estén funcionando al mismo tiempo no se interfieran entre ellos, también el sistema operativo debe asegurarse que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.
estas son tres caracterizas breves que definen un sistema operativo:
Un Sistema Operativo (SO) es el software básico de una computadora que provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario.
Las funciones básicas del Sistema Operativo son administrar los recursos de la máquina, coordinar el hardware y organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento.
Los Sistemas Operativos más utilizados son Dos, Windows, Linux y Mac. Algunos SO ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador Internet Explorer.
