Todas
las computadoras dependen de los Sistemas Operativos, para que el
Hardware opere con eficiencia y el proceso de comunicación
con dicho hardware sea más fácil.
El sistema operativo se mantiene activo mientras la computadora está
encendida, los programas que lo componen deben estar almacenados en
un soporte de datos (disco) y preparados para ser cargados en memoria
en el momento que se les requiera, y de esta forma realizar la función
para la que fueron diseñados.
Algunos de estos programas son siempre necesarios, ya que están
ejecutándose continuamente, y por ello, deberán permanecer
cargados en la memoria central desde el momento del arranque del sistema.
Este conjunto de programas recibe el nombre de Núcleo.
El sistema operativo es un sistema de programas que llevan a cabo
varias funciones:
Comunicación
con los periféricos: Una de las tareas más
complejas realizadas por la computadora es la comunicación
con los dispositivos periféricos, por ello se incluyen
programas que se encargan en forma transparente de realizar
dicha comunicación.
Coordinación
del procesamiento de trabajos: La computadora aprovecha
el tiempo de inactividad de un proceso (por ejemplo la espera
de una entrada) trabajando con otro programa.
Administración
de memoria: Al procesar varios trabajos, el sistema operativo
debe controlar la forma de usar la memoria y asegurar que ningún
otro trabajo invada el territorio de otro.
Administración
de programas y datos: El sistema operativo actúa
localizando y dando acceso a los programas solicitados por el
usuario y por otros programas.
Un sistema operativo está formado básicamente por
cuatro módulos:
Núcleo
Administrador
de memoria.
Sistema
de entrada/salida.
Administrador
de archivos.
A
veces se considera un quinto módulo: el intérprete
de comandos o intérprete de instrucciones, el cual se encarga
de "traducir" las órdenes que el usuario ingresa
mediante el teclado u otros dispositivos a un "lenguaje"
que la máquina pueda entender.
Núcleo
Es
el módulo de más bajo nivel de un sistema operativo,
pues descansa directamente sobre el hardware de la computadora.
Se encarga de asignar tiempo del procesador a los programas, de
acuerdo a una cierta política de planificación que
varía de un sistema operativo a otro. Normalmente se utiliza
una jerarquía de prioridades que determinan cómo se
asignará el tiempo del CPU a cada programa. Se asigna a cada
programa un corto intervalo de tiempo del procesador. Si el programa
no ha terminado durante este intervalo de tiempo, vuelve a la cola
de programas.
Administrador
de memoria
Este
módulo se encarga de asignar ciertas porciones de la memoria
principal (RAM) a los diferentes programas o partes de los programas
que la necesiten, mientras el resto de los datos y los programas
se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo. De este
modo, cuando se asigna una parte de la memoria principal se hace
de una forma estructurada, siguiendo un determinado orden. La forma
más común de administración de la memoria supone
crear una memoria virtual.
Sistema
de entrada/salida (E/S)
Este
componente presenta al usuario la E/S de datos como una cuestión
independiente del dispositivo; es decir, todos los dispositivos
tienen las mismas características y son tratados de la misma
forma, siendo el sistema operativo el encargado de atender las particularidades
de cada uno de ellos (como su velocidad de operación).
Administrador
de archivos
Se
encarga de mantener la estructura de los datos y los programas del
sistema y de asegurar el uso eficiente de los medios de almacenamiento
masivo. El administrador de archivos también supervisa la
creación, actualización y eliminación de los
archivos, manteniendo un directorio con todos los archivos que existen
en el sistema en cada momento y coopera con el módulo administrador
de memoria durante las transferencias de datos desde y hacia la
memoria principal.
Además cada archivo está dotado de un conjunto de
privilegios de acceso, que indican la extensión con la que
se puede compartir la información contenida en el archivo;
el sistema operativo comprueba que estos privilegios no sean violados.
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