Composición de un Sistema Monousuario

Dentro de la unidad central, al abrir la caja, se observa como elemento principal la placa base (motherboard o mainboard, en inglés).

Componentes internos de la unidad central

• Placa base: Contiene la CPU (microprocesador), la memoria ROM y la memoria RAM.
  • ROM (Read Only Memory): Programa básico de control y arranque.
  • RAM (Random Access Memory): Memoria en la que se instalan los programas a ejecutarse.
• Unidad de disco flexible
• Unidad de disco rígido (duro)
• Unidad de CD-ROM/DVD
• Fuente de alimentación
• Placas de expansión: Tarjeta de video, tarjeta de comunicaciones (módem, red local).

Estructura del DOS

La estructura del DOS está formada por diversas capas:

• BIOS (Basic Input Output System): Software residente en memoria ROM que rodea al hardware.
• Núcleo del sistema operativo: Residente en memoria constantemente. Formado por el intérprete de comandos (COMMAND.COM), que incorpora los comandos internos, y dos archivos ocultos que permiten ampliar y actualizar las rutinas de la ROM-BIOS.

Definiciones sobre Software

• Programa: Secuencia ordenada de instrucciones comprensibles por un sistema informático (escritas en un lenguaje de programación).
• Proceso: Conjunto de acciones software ejecutables, que transforma uno o más datos de entrada en datos de salida, incluyendo datos de eventos, tanto de entrada como de salida.
• Entorno software: Todas y cada una de las partes del sistema, externas al software, en las que pueden suceder cambios de estado, los cuales pueden ser observados o causados por el software.
• Evento externo: Cualquier cambio de estado, en el entorno software, causado u observado por el propio software.

Tipos de Sistemas

Monoproceso, Multiproceso, Monousuario, Multiusuario

• Monoproceso: El sistema consta de elementos únicos. En cada instante realiza una única operación. Generalmente, una vez iniciada una tarea, solo atiende a esa tarea hasta que la finaliza.
• Multiproceso: El sistema en el que, al menos, la unidad de procesamiento está distribuida. Puede atender a varios procesos al mismo tiempo. En ocasiones se habla de multitarea cuando se realizan varias tareas a la vez, aunque exista un único procesador que las atiende de forma alternativa cada poco tiempo.
• Monousuario: El sistema atiende a un único usuario (puede ser multitarea, como en Windows 9x).
• Multiusuario: El sistema puede atender a varios usuarios a la vez, de manera que a cada usuario le parece que le atiende únicamente a él (sistemas operativos en red o en sistemas grandes: Windows NT y Unix).

Métodos de trabajo en ordenadores multiusuario

• Procesamiento por lotes (Batch mode): Los trabajos a realizar se presentan de forma completa (antiguamente en forma de paquete de fichas perforadas) y el ordenador los va ejecutando sucesivamente.
• Tiempo compartido (Time sharing mode): El ordenador atiende a cada usuario de forma interactiva. Los usuarios suelen acceder desde terminales.

Categorías de los Sistemas Operativos

1. Sistema Operativo Multitarea

   Modo de funcionamiento en algunos sistemas operativos donde la computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitarea, como la conmutación de contextos (context switching), multitarea cooperativa (Macintosh) y multitarea de tiempo compartido (OS/2).

2. Sistema Operativo Monotarea

   Sistemas operativos más primitivos que solo pueden manejar un proceso en cada momento. Por ejemplo, al imprimir un documento, no puede iniciar otro proceso hasta que termine la impresión.

3. Sistema Operativo Monousuario

   Sistemas que solo pueden atender a un solo usuario, debido a limitaciones del hardware, los programas o la aplicación. Son simples, procesan instrucciones de inmediato y están orientados principalmente a microcomputadoras.

4. Sistema Operativo Multiusuario

   Sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios que comparten los mismos recursos. Se emplean especialmente en redes y se basan en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).

5. Secuencia por Lotes

   Ejecución de una lista de comandos del sistema operativo uno tras otro sin intervención del usuario. También se refiere al proceso de almacenar transacciones antes de su envío a un archivo maestro, generalmente una operación nocturna.

6. Tiempo Real

   Procesa las instrucciones recibidas al instante y muestra el resultado. Se relaciona con los sistemas monousuario y se caracteriza por dar respuestas rápidas.

7. Tiempo Compartido

   Uso de un sistema por más de una persona al mismo tiempo. Ejecuta programas concurrentemente, intercambiando porciones de tiempo asignadas a cada usuario.

8. Sistemas Operativos más Populares de las PC

   Unix/Linux, Macintosh OS, MS-DOS, OS/2, Windows 95 y Windows NT.

Sistemas Operativos

¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo es un programa fundamental que controla todos los recursos de la computadora y proporciona la base para escribir programas de aplicación. Realiza dos funciones principales:

• Proveer una máquina virtual: un ambiente para ejecutar programas de manera conveniente, protegiendo al usuario de las complejidades del hardware.
• Administrar eficientemente los recursos del computador.

Principales actividades de un Sistema Operativo

1. Comunicación con los periféricos.
2. Coordinación del procesamiento de trabajos concurrentes.
3. Administración de la memoria.
4. Supervisión, contabilidad y seguridad de recursos.
5. Administración de programas y datos.

Otras tareas de un SO

• Interpretar los comandos del usuario.
• Coordinar y manipular el hardware (memoria, impresoras, discos, teclado, ratón).
• Organizar los archivos en dispositivos de almacenamiento.
• Gestionar errores de hardware y pérdida de datos.
• Servir de base para la creación de software.
• Configurar el entorno para el uso del software y los periféricos.

Concepto de los Sistemas Operativos

Los objetos de software controlados por el sistema operativo son:

1. Los Procesos
2. Los Archivos

Procesos

Un proceso es un programa en ejecución. Consta de un programa ejecutable, datos, pila, contador, otros registros y la información necesaria para ejecutar el programa. La información relativa a un proceso se almacena en la tabla de procesos del sistema operativo.

Archivos

La mayoría de los sistemas operativos soportan el concepto de directorios para ordenar los archivos. En Unix, los archivos y directorios se protegen con un código de protección binario de nueve bits (RWX).

Unidades de Disco

Disco Magnético

Dispositivos de memoria que permiten el almacenamiento permanente de grandes cantidades de información. Existen dos tipos: flexibles (floppy disk, FD) y rígidos o duros (hard disk, HD).

Disco Flexible (FD)

Almacena información en soporte magnético. El estándar actual es 2HD (1,44 MB), aunque existen discos 2DD (740 KB). Son removibles, permanentes y de lectura-escritura.

Disco Rígido (HD)

Almacena información en formato magnético. Su capacidad es mucho mayor, llegando a los 1000 GB. Son fijos, permanentes y de lectura-escritura.

Unidad de CD-ROM

Soporte óptico con capacidad estándar de 650 MB. Se están implantando los DVD, con capacidades de hasta 17 GB.

Placas de Expansión

Tarjeta de video, tarjeta de comunicaciones (módem, tarjetas de red local).

Ficheros/Archivos

La información guardada en los discos se almacena en ficheros. Un fichero es la unidad lógica de tratamiento de la información que engloba un conjunto de datos referidos a un mismo tema e identificados por un nombre común.

Sistema Operativo	Sistemas de Ficheros
MS-DOS	FAT12/FAT16
Windows 95	FAT16/FAT32
Windows 98	FAT16/FAT32
Windows XP	FAT32/NTFS
Windows Vista/7	NTFS
Windows NT	FAT16/FAT32/NTFS
Linux	Ext2 o Ext3 y SWAP
Unix	i-nodos

* Tamaño máximo de 2 GB.
** Trabaja prácticamente solo con FAT32, ya que solo permite FAT16 en discos de menos de 2 GB.

Discos Duros

Los discos duros se estructuran físicamente en varios discos. Cada disco tiene dos caras (sides). Cada cara tiene pistas (tracks), que son circunferencias concéntricas, divididas en sectores (sectors). Cada sector almacena 512 bytes. Al conjunto de pistas de todas las caras se le llama cilindro.

Carpetas/Directorios

Los directorios o carpetas son los lugares donde se almacenan los ficheros en los discos. La ubicación específica de un fichero viene determinada por el disco (unidad física y/o lógica) y el directorio. Los directorios se nombran con 8 caracteres y no suelen tener extensión. El directorio raíz se representa por «\».

Trabajo con Directorios

Unidad Activa y Directorio Activo

El usuario trabaja con una unidad activa (disco seleccionado) y un directorio activo (directorio actual).

Trayectorias (PATH)

Una trayectoria o ruta de acceso es una secuencia de nombres de directorios separados por la barra invertida que designa la ubicación lógica de un fichero o directorio.

Tipos de trayectorias

• Absolutas: Identifican la posición sin tener en cuenta la posición actual (ej. C:\EJEMPLOS\SIS_OP\PARTE1).
• Relativas: Dependen de la unidad activa y del directorio activo (ej. CD..).
• Semiabsolutas: Dependen de la unidad o del directorio actual (ej. copy *.* C:).

Las órdenes del DOS no aceptan nombres de ficheros o directorios, sino trayectorias.

Ficheros: Características

Un fichero es la unidad lógica de almacenamiento de información. Se clasifican en ficheros de texto (caracteres ASCII) y ficheros binarios (ej. ejecutables EXE o COM).

Características de un fichero

• Nombre completo (nombre y extensión).
• Atributos.
• Tamaño.
• Fecha y hora de creación o última actualización.

Nombres de ficheros

Un nombre completo consta de nombre y extensión (NOMBREFI.EXT). El nombre debe tener entre 1 y 8 caracteres. La extensión puede no existir o tener un máximo de 3 caracteres. Se separan por un punto. Se pueden usar letras, números y caracteres especiales, pero se recomienda usar solo letras y números. No se pueden usar nombres reservados (CON, COM1, etc.).

Atributos

Cada fichero tiene un byte de identificación que codifica 8 atributos:

• Solo lectura (bit 0).
• Oculto (bit 1).
• Sistema (bit 2).
• Modificación (bit 5).

Tamaño

Se establece en bytes.

Fecha y hora

Indica cuándo se creó o modificó por última vez.

Caracteres comodín

• ? : Sustituye a cualquier carácter.
• * : Sustituye a cualquier cadena de caracteres.

Ejemplos de comodines

• EJEM?.TXT: EJEM1.TXT, EJEM2.TXT, etc.
• EJ*.*: Todos los que empiezan por «EJ».
• *.*: Todos los ficheros de un subdirectorio.