SISTEMAS OPERATIVOS

Sistemas operativos

Un sistmas operativo es un conjunto de programas de control que hacen funcionar adecuadamente el hardware y software de un ordenador, gestionando y administrando los recursos de la CPU, memoria, dispositivos de almacenamiento, periféricos de entrada/salida y de comunicaciones.

Si los recursos de un ordenador sólo pueden ser utilizados por un usuario, entonces se habla de sistema operativo monousuario. A este tipo pertenecen: MS-DOS, Windows, OS/2. Un sistema operativo es multiusuario cuando permite que varios usuarios puedan estar conectados a un único ordenador. Son los sistemas: UNIX, Novell Netware, VMS, MVS, OS/400.

Un sistema operativo es multitarea cuando permite la ejecución de varios procesos de forma simultánea. Son multitarea: Windows 95 y Windows 98, OS/2. En cambio, un sistema es monotarea cuandono permite efectuar varios procesos a la vez, por ejemplo, MS-DOS. Los sistemas operativos multiusuario que pueden trabajar con X-Window permiten realizar multitarea, del mismo modo que MS-DOS con Windows 3.x.

Hardware y sistemas operativos

Interrupciones y sistema operativo

Una interrupción consiste en la detención de la ejecución de un programa por la CPU, para ejecutar otro, y así sucesivamente hasta volver a ejecutar el primero de los progrmas detenidos. Los procesos multitarea multiusuario se han visto muy favorecidos por la creación de las interrupciones. La gestión de las interrupciones tiene las siguientes fases:

  • Petición de interrupcion. Cuando la CPU recibe una señal de petición de interrupción, la mantiene desatendida hasta que termina las intrucciones que estaba ejecutando. En ese momento atiende la petición de interrupción. Si se están ejecutando instrucciones del sistema operativo, puede destender la petición de interrupción hasta completar la tarea que desarrollaba. Si hubiera varias peticiones de interrupción pendientes, la CPU determina cuál es la prioridad de ejecución de esas interrupciones.
  • Tratamiento de la interrupción. Una vez que se ha atendido la interrupción, se guarda en memoria la información que hay en la CPU relativa al progrma interrumpido.
  • Ejecución del programa preferente. Comienza o continúa la ejecución del programa que solicitó la interrupción. Se termina la ejecución del programma que estaba atendiendo o se pasa a otra petición de interrupción que paraliza su ejecución.
  • Ejecución de rutina de fin de interrupción. La rutina de fin de interrupción restaura desde la memoria a la CPU los valores que contenía antes de iniciar la interrupción.
  • Paso del control al programa interrumpido. Una vez que la CPU ha restaurado los valores correspondientes al programa interrumpido continúa la ejecución de ese programa.

Hardware de control de entradas/salidas

En la actualidad, muchos de los dispositivos de entrada o salida poseen hardware y software que permiten liberar a la CPU de tareas rutinarias de control como: memoria, impresora, dispositivos de almacenamiento, etc. Hay dos tipos de dispositivos de control de entradas y salidas (E/S), los canales de datos y los controladores de acceso directo a memoria, DMA o Direct Memory Access.

Los canales de datos constan de una CPU, ROM y memoria RAM. La CPU carga en el canal de datos los códigos y parámetros relativos a las instrucciones a realizar para dar la orden de que se ejecuten las tareas cargadas.

Los controladores de acceso directo a datos transfieren información desde los dispositivos de almacenamiento hasta la memoria. La comunicación entre el periférico y la memoria se hace directamente, sin pasar por la CPU.

Elementos del sistema operativo

Los distintos elemtos o módulos que posee el sistema operativo son:

  • Cargador inicial. Se trata de un conjunto de instrucciones que permite el paso de los programas del sistema operativo desde el disco a la memoria RAM.
  • Núcleo o kernel. Es la parte del sistema operativo encargada de asignar la CPU, del control de interrupciones y de la concatenación de procesos.
  • Administrador de memoria. Se encarga de la compactación, segmentación, paginación, swapping y gestión de memoria virtual.
  • Intérprete de órdenes. Ejecuta las instrucciones correspondientes a las órdenes solicitadas por los usuarios.
  • Planificador de trabajos. Asigna tiempo de CPU a cada uno de los programas cargados en memoria para su ejecución. Debe atender a las diversas interrupciones que se generan.

Sistemas operativos

MS-DOS

Es un sistema operativo monousuario y monotarea que funciona sobre ordenadores IBM PC y compatibles. Apareció en 1981 fruto de la colaboración de Microsoft e IBM.

MS-DOS está formado por un conjunto de programas que se pueden ejecutar mediante la introducción de órdenes escritas o almacenadas en ficheros. Las órdenes que se ejecutan permiten acceder a los distintos dispositivos o gestionar lso recursos del sistema. La interfaz de MS-DOS es de modo texto, aunque algunos programas desarrollados para ejecutarse bajo este sistema presentan apariencia gráfica y otros permiten simular la interfaz de Windows 3.