Un Sistema Operativo es el software encargado de ejercer el control y coordinar el uso del hardware entre diferentes programas de aplicación y los diferentes usuarios. Es un administrador de los recursos de hardware del sistema.
En una definición informal es un sistema que consiste en ofrecer una distribución ordenada y controlada de los procesadores, memorias y dispositivos de E/S entre los diversos programas que compiten por ellos.
A pesar de que todos nosotros usamos sistemas operativos casi a diario, es difícil definir qué es un sistema operativo. En parte, esto se debe a que los sistemas operativos realizan dos funciones diferentes.
Proveer una máquina virtual, es decir, un ambiente en el cual el usuario pueda ejecutar programas de manera conveniente, protegiéndolo de los detalles y complejidades del hardware. Administrar eficientemente los recursos del computador.
El sistema operativo como máquina virtual
Un computador se compone de uno o más procesadores o CPUs, memoria principal o RAM, memoria secundaria (discos), tarjetas de expansión (tarjetas de red, modems y otros), monitor, teclado, mouse y otros dispositivos. O sea, es un sistema complejo. Escribir programas que hagan uso correcto de todas estas componentes no es una tarea trivial. Peor aún si hablamos de uso óptimo. Si cada programador tuviera que preocuparse de, por ejemplo, como funciona el disco duro del computador, teniendo además siempre presentes todas las posibles cosas que podrían fallar, entonces a la fecha se habría escrito una cantidad bastante reducida de programas.
Es mucho más fácil decir `escriba "Chao" al final del archivo "datos"', que
1-Poner en determinados registros del controlador de disco la dirección que se quiere escribir, el número de bytes que se desea escribir, la posición de memoria donde está la información a escribir, el sentido de la operación (lectura o escritura), amén de otros parámetros;
2-Decir al controlador que efectué la operación.
3-Esperar. Decidir qué hacer si el controlador se demora más de lo esperado (¿cuánto es "lo esperado"?).
4-Interpretar el resultado de la operación (una serie de bits).
5-Reintentar si algo anduvo mal.
6-etc.
Además, habría que reescribir el programa si se instala un disco diferente o se desea ejecutar el programa en otra máquina.
Hace muchos años que quedó claro que era necesario encontrar algún medio para aislar a los programadores de las complejidades del hardware. Esa es precisamente una de las tareas del sistema operativo, que puede verse como una capa de software que maneja todas las partes del sistema, y hace de intermediario entre el hardware y los programas del usuario. El sistema operativo presenta, de esta manera, una interfaz o máquina virtual que es más fácil de entender y de programar que la máquina "pura". Además, para una misma familia de máquinas, aunque tengan componentes diferentes (por ejemplo, monitores de distinta resolución o discos duros de diversos fabricantes), la máquina virtual puede ser idéntica: el programador ve exactamente la misma interfaz.
El sistema operativo como administrador de recursos
La otra tarea de un sistema operativo consiste en administrar los recursos de un computador cuando hay dos o más programas que ejecutan simultáneamente y requieren usar el mismo recurso (como tiempo de CPU, memoria o impresora).
Además, en un sistema multiusuario, suele ser necesario o conveniente compartir, además de dispositivos físicos, información. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta consideraciones de seguridad: por ejemplo, la información confidencial sólo debe ser accesada por usuarios autorizados, un usuario cualquiera no debiera ser capaz de sobreescribir áreas críticas del sistema, etc. (En este caso, un usuario puede ser una persona, un programa, u otro computador). En resumen, el sistema operativo debe llevar la cuenta acerca de quién está usando qué recursos; otorgar recursos a quienes los solicitan (siempre que el solicitante tenga derechos adecuados sobre el recurso); y arbitrar en caso de solicitudes conflictivas.
Las tareas que generalmente realiza un Sistema Operativo son las siguientes:
-Realizar el interfaz sistema-usuario.
-Compartir los recursos de Hardware entre los usuarios.
-Permitir a los usuarios compartir sus datos entre ellos.
-Prevenir que las actividades de un usuario no interfieran en las de los demás usuarios.
-Calendarizar los recursos de los usuarios.
-Facilitar el acceso a los dispositivos de E/S.
-Recuperarse de fallas o errores.
-Llevar el control sobre el uso de los recursos.
-Entre otras.
Un sistema operativo está formado por varios programas que en conjunto presentan al usuario una vista integrada del sistema, los componentes principales de un sistema operativo son los siguientes módulos:
-Manejo de procesos.
-Manejo de E/S.
-Manejo de Memoria.
-Manejo del Sistema de Archivos.
El sistema operativo indica a la computadora la manera de utilizar otros programas de software y administra todo el hardware, tanto el interno como el externo, que está instalado en la computadora.
Los sistemas operativos pueden ser basados en caracteres o gráficos. Un sistema operativo basado en caracteres, tal como MS-DOS, le permite escribir comandos en un indicador para controlar la computadora. Un interfaz gráfico del usuario, o GUI, le permite enviar comandos a la computadora al hacer clic en iconos o al seleccionar elementos en los menús. Windows 95 cuenta con un GUI.
La mayoría de los sistemas operativos pueden manejar programas de 16 ó 32 bits, o ambos. Microsoft Windows 3.x ejecuta únicamente los programas de 16 bits; Windows 95 de Microsoft puede ejecutar ambos programas de 16 ó 32 bits.
