HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN

Autor: Madelín Sanchez

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02-2005

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Quinta Generación
 
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
 
Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:
Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.
Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.
El futuro previsible de la computación es muy interesante, y se puede esperar que esta ciencia siga siendo objeto de atención prioritaria de gobiernos y de la sociedad en conjunto.
 

TEMA 2

ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA
 
2.1 Concepto de Hardware.
 
Podemos denominar al hardware como todo el conjunto físico de la computadora, lo cual incluye el CPU (el cual contiene todas las tarjetas de procesamiento, ya sean de sonidos, gráficos, módem, unidades de discos, procesador, memoria RAM, etc.), el monitor, bocinas, escáner, impresora, mouse, teclado, micrófono, entre otros. El Hardware es la unión de componentes físicos capaces de realizar la comunicación entre el usuario y el software. (De manera análoga, el software o sistema operativo es el traductor entre la maquina y el hombre, convirtiendo las señales digitales o análogas en lenguaje humano).
 
Todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas funciones:
1. Unidad de entrada
2. Unidad de salida
3. Unidad central de procesamiento.
4. Memoria y dispositivos de almacenamiento.
 
2.2 Unidad Central de Procesamiento.
 
Una unidad central de procesamiento (UCP) es donde ocurre el procesamiento de datos. Se le conoce como el cerebro de la computadora. En las microcomputadoras la CPU se encuentra en un chip llamado microprocesador. La CPU consiste de dos componentes básicos: unidad de control y unidad de aritmética y lógica.
 
2.3 Unidad de control
La función de la unidad de control es coordinar todas las actividades de la computadora. Todos los recursos de la computadora son administrados por la unidad de control. Esta unidad contiene las instrucciones de la CPU para llevar a cabo comandos.
 
En resumen, la unidad de control es la que supervisa, controla las demás partes de la computadora y regula el trabajo que debe realizar, o sea, selecciona, verifica e interpreta las instrucciones del programa y después verifica que se ejecuten.
 
2.4 Unidad de aritmética lógica – ALU
 
En la unidad de aritmética lógica (ALU) es donde ocurre el procesamiento real de los datos. Se realizan todos los cálculos y todas las comparaciones y genera los resultados. Cuando la unidad de control encuentra una instrucción de aritmética o de lógica, le envía el control a la unidad de aritmética lógica. La ALU contiene una memoria construida directamente en la CPU que se usa para guardar los datos que se están procesando por la instrucción actual.
 
2.5 Unidad de entrada
 
Son todos los elementos que permiten la unión del usuario con la unidad de procesamiento central y la memoria.: Entre estos tenemos.
 
Teclado: Dispositivos de entrada que traducen los datos a una forma que la computadora pueda interpretar, para luego procesarlos y almacenarlos, los hay de forma: Teclado alfanumérico y para perfoverificación
 
Mouse y Joysticks: Dispositivos que convierten el movimiento físico en señales eléctricas binarias y que la misma sea repetida en el monitor.
Escáner o digitalizador de imágenes: Están concebidos para interpretar caracteres, combinación de caracteres, dibujos gráficos escritos a mano o en maquinas o impresoras y traducirlos al lenguaje que la computadora entiende.
 
Dispositivos ópticos: entre estos tenemos, Lector de marcas o rastreador de marca óptica, Digitalizador de imágenes (scanner), Cámara digital:
 
Digitalizador de audio: entre estos tenemos, Micrófonos
 
2.6 Unidad de salida
 
Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es el monitor, impresora, módem.
 
Monitor: sirve como dispositivo de salida para recibir mensajes del computador.
 
Impresora: seguro Una impresora permite obtener una copia dura o física de cualquier información que pueda aparecer en pantalla. Hay dos grupos básicos que son: impresora de Impacto y no impacto o de página.
 
Módem: , dispositivo que sirve para enlaza dos ordenadores transformando las señales digitales.
 
2.7 Concepto de Memoria
 
La memoria, es una de las partes mas importantes de las computadoras. Cualquier usuario desea agregarle mas memoria a su computadora. Para definirla, diremos que es la capacidad de la PC en retener datos o información de manera permanente o temporal. Memoria hay de dos tipos, la memoria RAM y memoria ROM, a continuación se explican:
 
2.8 Tipos De Memorias.
 
Memoria ROM (del inglés Read Only Memory, memoria de sólo lectura).

Es una memoria de sólo lectura, de dimensiones más pequeñas que el microprocesador. Si se levanta la capa protectora de los circuitos integrados, se encuentra información sobre el tipo de memoria ROM, y el tamaño máximo de información que puede contener. La ROM BIOS (Basic Input/Output System, sistema básico de entrada/salida) traduce todas las órdenes a código máquina, para que la computadora pueda entenderlas.
 
2.9 Dispositivos Y Periféricos
Los periféricos son los dispositivos externos conectados a la computadora que permiten a este recibir los datos de entrada, permitir la información de salida y almacenar los datos. Se pueden clasificar de tres formas, de entrada, de almacenamiento, que son a la vez de entrada y salida y finalmente los de salida.
 
2.10 Dispositivo de almacenamiento
Es todo aparato que se utilice para grabar los datos de la computadora de forma permanente o temporal. Una unidad de disco, junto con los discos que graba, es un dispositivo de almacenamiento. A veces se dice que una computadora tiene dispositivos de almacenamiento primarios (o principales) y secundarios (o auxiliares). Cuando se hace esta distinción, el dispositivo de almacenamiento primario es la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la computadora, un dispositivo de almacenamiento permanente pero cuyo contenido es temporal. El almacenamiento secundario incluye los dispositivos de almacenamiento más permanentes, como unidades de disco y de cinta.
 
 
TEMA 3

SOFTWARE
 
3.1 Concepto de Software
 
El Software es un conjunto de programas, documentos, procedimientos, y rutinas asociadas con la operación de un sistema de cómputo. Distinguiéndose de los componentes físicos llamados hardware. Comúnmente a los programas de computación se les llama software; el software asegura que el programa o sistema cumpla por completo con sus objetivos, opera con eficiencia, esta adecuadamente documentado, y suficientemente sencillo de operar. Es simplemente el conjunto de instrucciones individuales que se le proporciona al microprocesador para que pueda procesar los datos y generar los resultados esperados. El hardware por si solo no puede hacer nada, pues es necesario que exista el software, que es el conjunto de instrucciones que hacen funcionar al hardware.

3.2 Sistema Operativo
 
Un Sistema Operativo es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware de un computador y su propósito es proporcionar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas. El objetivo principal de un Sistema Operativo es, entonces, lograr que el Sistema de computación se use de manera cómoda, y el objetivo secundario es que el hardware del computador se emplee de manera eficiente.


3.3 Tipos de Sistemas Operativos.
 
Actualmente los sistemas operativos se clasifican en tres clasificaciones: sistemas operativos por su estructura (visión interna), sistemas operativos por los servicios que ofrecen y sistemas operativos por la forma en que ofrecen sus servicios (visión externa).
 
Sistemas Operativos por Servicios(Visión Externa).
Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el punto de vista del usuario final.
 
Por Número de Usuarios:
Sistema Operativo Monousuario.

Los sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a un usuario a la vez, sin importar el número de procesadores que tenga la computadora o el número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante de tiempo. Las computadoras personales típicamente se han clasificado en este renglón.

En otras palabras los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se este ejecutando.
 
Sistema Operativo Multiusuario.

Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas a la computadora o por medio de sesiones remotas en una red de comunicaciones. No importa el número de procesadores en la máquina ni el número de procesos que cada usuario puede ejecutar simultáneamente.

En esta categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes. En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).
 
Por el Número de Tareas:
Sistema Operativo Monotarea.

Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la vez por usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar haciendo solo una tarea a la vez.

Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una.
 
Sistema Operativo Multitarea. Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar realizando varias labores al mismo tiempo.

Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos (context Switching) es un tipo muy simple de multitarea en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario. En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo Macintosh, las tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano, y siempre que esta aplicación lo permita. En los sistemas multitarea de tiempo compartido, como OS/2, cada tarea recibe la atención del microprocesador durante una fracción de segundo.

Un sistema operativo multitarea puede estar editando el código fuente de un programa durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que está recibiendo correo electrónico en un proceso en background. Es común encontrar en ellos interfaces gráficas orientadas al uso de menús y el ratón, lo cual permite un rápido intercambio entre las tareas para el usuario, mejorando su productividad.

Un sistema operativo multitarea se distingue por su capacidad para soportar la ejecución concurrente de dos o más procesos activos. La multitarea se implementa generalmente manteniendo el código y los datos de varios procesos simultáneamente en memoria y multiplexando el procesador y los dispositivos de E/S entre ellos.

La multitarea suele asociarse con soporte hardware y software para protección de memoria con el fin de evitar que procesos corrompan el espacio de direcciones y el comportamiento de otros procesos residentes.
 
Por el Número de Procesadores:
Sistema Operativo de Uniproceso.

Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar solamente un procesador de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de uno le sería inútil. El ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOS.
 
Sistema Operativo de Multiproceso.Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o asimétricamente.
Asimétrica.

Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativo selecciona a uno de los procesadores el cual jugará el papel de procesador maestro y servirá como pivote para distribuir la carga a los demás procesadores, que reciben el nombre de esclavos.
 
Simétrica. Cuando se trabaja de manera simétrica, los procesos o partes de ellos (threads) son enviados indistintamente a cual quiera de los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución y equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema.

Se dice que un thread es la parte activa en memoria y corriendo de un proceso, lo cual puede consistir de un área de memoria, un conjunto de registros con valores específicos, la pila y otros valores de contexto.

Un aspecto importante a considerar en estos sistemas es la forma de crear aplicaciones para aprovechar los varios procesadores. Existen aplicaciones que fueron hechas para correr en sistemas monoproceso que no toman ninguna ventaja a menos que el sistema operativo o el compilador detecte secciones de código paralelizable, los cuales son ejecutados al mismo tiempo en procesadores diferentes. Por otro lado, el programador puede modificar sus algoritmos y aprovechar por sí mismo esta facilidad, pero esta última opción las más de las veces es costosa en horas hombre y muy tediosa, obligando al programador a ocupar tanto o más tiempo a la paralelización que a elaborar el algoritmo inicial.
 
4. Sistemas Operativos por su Estructura (Visión Interna).
 
Según, se deben observar dos tipos de requisitos cuando se construye un sistema operativo, los cuales son:

Requisitos de usuario: Sistema fácil de usar y de aprender, seguro, rápido y adecuado al uso al que se le quiere destinar.

Requisitos del software: Donde se engloban aspectos como el mantenimiento, forma de operación, restricciones de uso, eficiencia, tolerancia frente a los errores y flexibilidad.

A continuación se describen las distintas estructuras que presentan los actuales sistemas operativos para satisfacer las necesidades que de ellos se quieren obtener.
 
Estructura Monolítica.Es la estructura de los primeros sistemas operativos constituidos fundamentalmente por un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que cada una puede llamar a cualquier otra. Las características fundamentales de este tipo de estructura son:
Construcción del programa final a base de módulos compilados separadamente que se unen a través del ligador.
Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que puede provocar mucho acoplamiento.
Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora, como memoria, disco, etc.
3.4 Programas De Aplicaciones
 
Los programas de aplicación son un conjunto de programas que indican a la computadora cómo analizar tareas específicas para el usuario. La aplicación es el objeto para el cual se usa la computadora. La computadora obtiene instrucciones a partir del programa de aplicación. El programa de aplicación lo escribe un programador de aplicación, y trabaja bajo la dirección del sistema operativo de la computadora.
 
3.5 Tipos De Programas De Aplicaciones
Los programas de aplicación se dividen en paquetes de software (edicion de texto, almacenamiento y gestion de datos, realización de calculos generar informes, comunicación con otros ordenadores, enviar y reciver correo etc.) y aplicaciones específicas (facturación, contabilidad, nominas etc.)
 
Ejemplos de programas de aplicación:

Procesador de palabras

Simplifica la tarea de escribir, editar e imprimir un documento. También mejora la producción personal permitiendo la duplicación de un documento sin rescribirlo, o recuperar el documento sin tener que ir sobre una tonelada de papeles para encontrarlo. El usuario puede ver la carta en la pantalla, leerla, corregirla y cambiarla antes de mandarla a imprimir. Puede guardar la carta en un disco y recuperarla más tarde para hacerle leves cambios o usarla de nuevo en el futuro. También puede cotejar y corregir la gramática y sugerir sinónimos. Ahorra mucho tiempo. Ejemplos: Word, Wordperfect, Word Star.
 
Hoja electrónica
 
Es una hoja de cálculo que permite la manipulación de datos arreglados en filas y columnas. Una celda puede contener texto, un número o una fórmula que establece una relación con otras celdas. Cada vez que se cambia el contenido de una celda, la hoja electrónica libera de lo tedioso de hacer recálculos a mano, ahorrando una gran cantidad de tiempo. Tipos de aplicaciones: inventario, registro de datos, balanceo de chequera, planificación de producto, requerimientos de materiales y labores, producción del informe del tiempo, presupuesto, adquisición y búsqueda de bienes raíces, análisis de bienes raíces y mercadeo. Los paquetes complejos de hojas electrónicas pueden hacer comparaciones de lógica como "if-then-else" o pruebas de "less than/greater than". Estas operaciones se utilizan en tareas como el cálculo de nóminas. Ejemplos: Excel, Lotus 123.
 
3.6 Lenguajes de Programación
 
Los computadores interpretan (comprenden) un lenguaje muy simple llamado lenguaje de máquina. Cada instrucción del lenguaje de máquina es elemental. Un programa escrito en lenguaje de máquina necesita muchas instruccciones para hacer cosas simples (es decir, es difícil de escribir) y sólo funciona en un computador del mismo tipo.
 
Los lenguajes de programación de alto nivel constituyen un paso evolutivo y pretenden brindar cierto nivel de abstracción e independencia del computador.
 
3.7 Programas
Los programas de computadora son simples largas listas de instrucciones para la computadora a ejecutar, tal vez con tablas de datos. Muchos programas de computadora contienen millones de instrucciones, y muchas de esas instrucciones son ejecutadas repetidamente. Una típica PC moderna (en el años 2003) puede ejecutar alrededor de 2-3 billones de instrucciones por segundo. Las computadoras no hacen beneficio de su extraordinaria capacidades por la habilidad de ejecutar complejas instrucciones. Preferiblemente, estas hacen millones de simples instrucciones ordenadas por gente inteligente, "programadores" [programmers]. Buenos programadores desarrollan juegos de instrucciones para hacer tareas comunes (por instancia, dibujar un punto en pantalla) y entonces haces esos juegos de instrucciones disponibles a otros programadores.
 
 
TEMA 4

DATOS

4.1 Almacenamiento de datos

Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.

Las unidades de almacenamiento masivo de información objeto de esta guía se utilizan en todos los entornos informáticos existentes: entornos centralizados de mainframes, entornos distribuidos cliente-servidor, entornos monopuesto de sobremesa, entornos monopuesto portátiles, etc.
 
4.2 Concepto de Datos e información
 
Dato
Unidad mínima que compone cualquier información.
 
Información
Agrupación de datos con el objetivo de que lograr un significado específico más allá de cada uno de éstos. Un ejemplo 2, 0, 0 y 1 son datos; y 2001 es una información. La información ha sido siempre un recurso muy valioso, sobretodo hoy más aun por el desarrollo y la expansión de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones.
 
4.3 Sistemas Númericos
Los sistemas de numeración son conjuntos de digitos usados para representar cantidades, asi se tiene los sistemas de numerción Decimal, Binario, Octal. Hexadecimal, Romano, etc. Los cuatro primeros se caracterizan por tener una base (numero de digitos diferentes: diez, dos, ocho y diesciseis respectivamente).
 
El sistema de numeracion binario es el mas importante en los sistemas digitales, en el sistema decimal la importancia radica en que se utiliza universalmente para representar cantidades fuera de un sistema digital. Esto significa que habra situaciones en las cuales los valores decimales tengan que convertirse en valores binarios antes de que se introduzcan en el sistema digital.
 
4.4 Concepto de Bit, Byte y Campos.
 
Bit (Dígito Binario)
Unidad mínima de almacenamiento de la información cuyo valor puede ser 0 ó 1; o bien verdadero o falso.
 
Byte
Conjunto de 8 bits el cual suele representar un valor asignado a un carácter.
 
4.5 Concepto de Registro
 
Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionables por medio de una viñeta, que es una dirección de memoria. Los bits, por conveniencia, se numeran de derecha a izquierda (15,14,13…. 3,2,1,0), los registros están divididos en seis grupos los cuales tienen un fin especifico
 
4.6 Concepto de Archivos
 
Los archivos, bien sean generales o históricos, tienen la enorme tarea de almacenar y organizar cantidades ingentes de información de forma tal que puedan ser recuperadas por sus usuarios potenciales. La preservación y prestación de servicios conduce a la necesidad de la restauración y reprografía. En el pasado su carácter de custodios los obligó a trabajar en tecnologías como el microfilm, que hoy resultan demasiado onerosas y limitadas. Actualmente, la digitalización y organización de la información computarizada se convierte en un imperativo. Afortunadamente la teleinformática moderna ha abierto una gran cantidad de posibilidades para el manejo electrónico de archivos, para almacenar y preservar la información, para agilizar y hacer eficiente la búsqueda y recuperación de información, el manejo de índices e imágenes facsimilares de documentos. Las limitaciones físicas de los viejos archivos da paso al concepto de archivos virtuales que pueden prestar servicios seguros, confiables y eficientes a través de Internet, sin que importen las consideraciones geográficas. Los investigadores y usuarios en general de los archivos ya no tienen que trasladarse físicamente. Ahora la información es la que viaja a sus usuarios.
 
 
TEMA 5

SISTEMAS OPERATIVOS 

5.1 Introducción a los sistemas operativos

Desde su creación, las computadoras digitales han utilizado un sistema de codificación de instrucciones en sistema de numeración binaria, es decir con los 0S. Esto se debe a que los circuitos integrados funcionan con este principio, es decir, hay corriente o no hay corriente.

En el origen de la historia de las computadoras (hace unos cuarenta años), los sistemas operativos no existían y la introducción de un programa para ser ejecutado se convertía en un increíble esfuerzo que solo podía ser llevado a cabo por muy pocos expertos. Esto hacia que las computadoras fueran muy complicadas de usar y que se requiriera tener altos conocimientos técnicos para operarlas. Era tan complejo su manejo, que en algunos casos el resultado llegaba a ser desastroso.

Además, el tiempo requerido para introducir un programa en aquellas grandes máquinas de lento proceso superaba por mucho el de ejecución y resultaba poco provechosa la utilización de computadoras para resolución de problemas prácticos.


Se buscaron medios más elaborados para manipular la computadora, pero que a su vez simplificaran la labor del operador o el usuario. Es entonces cuando surge la idea de crear un medio para que el usuario pueda operar la computadora con un entorno, lenguaje y operación bien definido para hacer un verdadero uso y explotación de esta. Surgen los sistemas operativos.
Un sistema operativo es el encargado de brindar al usuario una forma amigable y sencilla de operar, interpretar, codificar y emitir las ordenes al procesador central para que este realice las tareas necesarias y especificas para completar una orden.


El sistema operativo, es el instrumento indispensable para hacer de la computadora un objeto útil. Bajo este nombre se agrupan todos aquellos programas que permiten a los usuarios la utilización de este enredo de cables y circuitos, que de otra manera serian difíciles de controlar. Un sistema operativo se define como un conjunto de procedimientos manuales y automáticos, que permiten a un grupo de usuarios compartir una instalación de computadora eficazmente.
 
Interfaz de Línea de Comandos.
La forma de interfaz entre el sistema operativo y el usuario en la que este escribe los comandos utilizando un lenguaje de comandos especial. Los sistemas con interfaces de líneas de comandos se consideran más difíciles de aprender y utilizar que los de las interfaces gráficas. Sin embargo, los sistemas basados en comandos son por lo general programables, lo que les otorga una flexibilidad que no tienen los sistemas basados en gráficos carentes de una interfaz de programación.
 
Interfaz Gráfica del Usuario.
Es el tipo de visualización que permite al usuario elegir comandos, iniciar programas y ver listas de archivos y otras opciones utilizando las representaciones visuales (iconos) y las listas de elementos del menú. Las selecciones pueden activarse bien a través del teclado o con el Mouse.
 
Para los autores de aplicaciones, las interfaces gráficas de usuario ofrecen un entorno que se encarga de la comunicación con el ordenador o computadora. Esto hace que el programador pueda concentrarse en la funcionalidad, ya que no esta sujeto a los detalles de la visualización ni a la entrada a través del Mouse o el teclado. También permite a los programadores crear programas que realicen de la misma forma las tareas más frecuentes, como guardar un archivo, porque la interfaz proporciona mecanismos estándar de control como ventanas y cuadros de diálogo. Otra ventaja es que las aplicaciones escritas para una interfaz gráfica de usuario son independientes de los dispositivos: a medida que la interfaz cambia para permitir el uso de nuevos dispositivos de entrada y salida, como un monitor de pantalla grande o un dispositivo óptico de almacenamiento, las aplicaciones pueden utilizarlos sin necesidad de cambios.
 
5.2 Funciones de los Sistemas Operativos.
 
1. Interpreta los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador.
2. Coordina y manipula el hardware de la computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el Mouse.
3. Organiza los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas.
4. Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.
5. Servir de base para la creación del software logrando que equipos de marcas distintas funcionen de manera análoga, salvando las diferencias existentes entre ambos.
6. Configura el entorno para el uso del software y los periféricos; dependiendo del tipo de máquina que se emplea, debe establecerse en forma lógica la disposición y características del equipo. Como por ejemplo, una microcomputadora tiene físicamente dos unidades de disco, puede simular el uso de otras unidades de disco, que pueden ser virtuales utilizando parte de la memoria principal para tal fin. En caso de estar conectado a una red, el sistema operativo se convierte en la plataforma de trabajo de los usuarios y es este quien controla los elementos o recursos que comparten. De igual forma, provee de protección a la información que almacena.
 
5.3 Categoría de los Sistemas Operativos.
 
Sistema Operativo Multitareas.
Es el modo de funcionamiento disponible en algunos sistemas operativos, mediante el cual una computadora procesa varias tareas al mismo tiempo. Existen varios tipos de multitareas. La conmutación de contextos (context Switching) es un tipo muy simple de multitarea en el que dos o más aplicaciones se cargan al mismo tiempo, pero en el que solo se esta procesando la aplicación que se encuentra en primer plano (la que ve el usuario). Para activar otra tarea que se encuentre en segundo plano, el usuario debe traer al primer plano la ventana o pantalla que contenga esa aplicación. En la multitarea cooperativa, la que se utiliza en el sistema operativo Macintosh, las tareas en segundo plano reciben tiempo de procesado durante los tiempos muertos de la tarea que se encuentra en primer plano (por ejemplo, cuando esta aplicación esta esperando información del usuario), y siempre que esta aplicación lo permita.
 
En los sistemas multitarea de tiempo compartido, como OS/2, cada tarea recibe la atención del microprocesador durante una fracción de segundo. Para mantener el sistema en orden, cada tarea recibe un nivel de prioridad o se procesa en orden secuencial. Dado que el sentido temporal del usuario es mucho más lento que la velocidad de procesamiento del ordenador, las operaciones de multitarea en tiempo compartido parecen ser simultáneas.
 
Sistema Operativo Monotareas.
 
Los sistemas operativos monotareas son más primitivos y es todo lo contrario al visto anteriormente, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o que solo puede ejecutar las tareas de una en una. Por ejemplo cuando la computadora esta imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.
 
Sistema Operativo Monousuario.
 
Los sistemas monousuarios son aquellos que nada más puede atender a un solo usuario, gracias a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que
se este ejecutando.
 
Estos tipos de sistemas son muy simples, porque todos los dispositivos de entrada, salida y control dependen de la tarea que se esta utilizando, esto quiere decir, que las instrucciones que se dan, son procesadas de inmediato; ya que existe un solo usuario. Y están orientados principalmente por los microcomputadores.
 
Sistema Operativo Multiusuario.
 
Es todo lo contrario a monousuario; y en esta categoría se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes.

En otras palabras consiste en el fraccionamiento del tiempo (timesharing).

Secuencia por Lotes.
 
La secuencia por lotes o procesamiento por lotes en microcomputadoras, es la ejecución de una lista de comandos del sistema operativo uno tras otro sin intervención del usuario. En los ordenadores más grandes el proceso de recogida de programas y de conjuntos de datos de los usuarios, la ejecución de uno o unos pocos cada vez y la entrega de los recursos a los usuarios. Procesamiento por lotes también puede referirse al proceso de almacenar transacciones durante un cierto lapso antes de su envío a un archivo maestro, por lo general una operación separada que se efectúa durante la noche.

Los sistemas operativos por lotes (batch), en los que los programas eran tratados por grupos (lote) en ves de individualmente. La función de estos sistemas operativos consistía en cargar en memoria un programa de la cinta y ejecutarlo. Al final este, se realizaba el salto a una dirección de memoria desde donde reasumía el control del sistema operativo que cargaba el siguiente programa y lo ejecutaba. De esta manera el tiempo entre un trabajo y el otro disminuía considerablemente.
 
Tiempo Real.


Un sistema operativo en tiempo real procesa las instrucciones recibidas al instante, y una vez que han sido procesadas muestra el resultado. Este tipo tiene relación con los sistemas operativos monousuarios, ya que existe un solo operador y no necesita compartir el procesador entre varias solicitudes.
Su característica principal es dar respuestas rápidas; por ejemplo en un caso de peligro se necesitarían respuestas inmediatas para evitar una catástrofe.
 
Tiempo Compartido.
 
El tiempo compartido en ordenadores o computadoras consiste en el uso de un sistema por más de una persona al mismo tiempo. El tiempo compartido ejecuta programas separados de forma concurrente, intercambiando porciones de tiempo asignadas a cada programa (usuario). En este aspecto, es similar a la capacidad de multitareas que es común en la mayoría de los microordenadores o las microcomputadoras. Sin embargo el tiempo compartido se asocia generalmente con el acceso de varios usuarios a computadoras más grandes y a organizaciones de servicios, mientras que la multitarea relacionada con las microcomputadoras implica la realización de múltiples tareas por un solo usuario.
 
5.4 Los Sistemas Operativos más Populares de las PC.
 
Los sistemas operativos empleados normalmente son UNIX, Macintosh OS, MS-DOS, OS/2, Windows 95 y Windows NT.
 
MS-DOS.
El significado de estas letras es el de Microsoft Disk Operating System. Microsoft es el nombre de la compañía que diseño este sistema operativo, e IBM la compañía que lo hizo estándar al adoptarlo en sus microordenadores.
 
Este sistema operativo emplea discos flexibles con una organización determinada. Los discos se pueden grabar por una o por dos caras y la información se organiza en 40 pistas de 8 ó 9 sectores de un tamaño de 512 caracteres, reservándose el sistema para la propia información del disco, que puede ser disco removible o disco duro, teniendo en el segundo más capacidad pero similar estructura.
 
Los nombres de los ficheros en MS-DOS, para los que se emplean tanto letras como números, se componen de dos partes: el nombre del fichero y la extensión, estando ambos datos separados por un punto. Las diferentes unidades de disco son identificadas por el MS-DOS a través de una letra seguida de dos puntos. Los tipos de extensión más habituales son como aparecería la memoria cargada con ellos; es decir, que pueden cargar directamente a memoria sin el auxilio del sistema operativo.
 
Los de extensión .EXE precisan que el cargador del DOS los coloque en memoria, lo que significa que el sistema operativo debe estar en memoria. Los del tipo .BAT son los compuestos de comandos que se ejecutan secuencial mente.
 
El sistema operativo tiene varios componentes que son:
1. Rutinas de control, que funcionan con el programa IBM.DOS, y se encargan de las operaciones de entrada / salida.
2. Procesador de comandos, también llamado COMMAND.COM, que procesa los dos tipos de comandos de que dispone el DOS; es decir, los residentes en memoria o internos, y los no residentes o externos, que residen en el disco del sistema operativo.
3. Rutinas de servicios accesibles desde el programa control.
 
También existe la posibilidad de subdividir el disco en subdirectorios que permiten un empleo más ágil de toda la información.
 
MS-DOS esta lejos de ser el sistema operativo ideal, ya que, de momento, se trata de un sistema monotarea, pero aunque esto se resolviera, seguiría presentando problemas de diseño que provocan que el comportamiento de la máquina sea poco fiable. A pesar de estas desventajas y de que existen otros sistemas operativos en el mundo de la microinformática, hay que tener siempre presente la enorme cantidad de software que se ha desarrollado para DOS y que conviene aprovechar en lo posible.
 
OS/2.
Desarrollado inicialmente por Microsoft Corporation e International Business Machines (IBM), después de que Intel introdujera al mercado su procesador 80286. Pero la sociedad no duro mucho ya que IBM veía a Windows como una amenaza para el SO/2.

 

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