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El sistema operativo es el gestor y organizador de todas las actividades que realiza la computadora, así como el intérprete y traductor de primer orden entre el humano, generalmente referido como usuario, y la computadora, esto es, un programa cuya principal funcion consiste en abstraer toda la funcionalidad de una computadora, en unos cuantos comandos e inclusive interfaces de fácil uso y aprendizaje para las personas comunes.

Aunque hoy en día el sistema operativo es una parte esencial de las computadoras, en un principio esto no existía; en las computadoras mecánicas resulta entendible, sin embargo, con la aparición de las computadoras de primera generación las instrucciones que debía de ejecutar la computadora eran provistas a través de enormes paneles de conectores que por medio de cables y enchufes, se cerraban o abrían circuitos para dar a la computadora las instrucciones que debía realizar.

Dado que las computadoras en sí eran herramientas de uso general que había que programar, el camino más evidente y lógico fue integrar un lenguaje de programación que al arrancar la máquina estuviera listo para recibir instrucciones. Esto es el equivalente al sistema operativo en las últimas computadoras de la primera generación y aquellas primeras de la segunda. Las había con BASIC y FORTRAN. Algunas empresas comenzaron a comercializar sus equipos con entornos que permitían administrar algunas funciones de sus equipos e inclusive cargar y ejecutar programas desarrollados en un lenguaje cuyo compilador fue desarrollado específicamente para esa máquina y ese entorno operativo. Esta tendencia perduró hasta la creación

Los sistemas operativos pueden ser agrupados conforme a su funcionalidad, quedando en sistemas operativos para supercomputadoras, granjas de texturizado, marcos centrales, servidores, estaciones de trabajo, computadoras personales, computadoras de mano, sistemas de tiempo real y embebidos.

Dentro de las funciones del sistema operativo, se encuentra la gestión de las actividades de intercambio de datos entre la memoria central y la externa, determinando las operaciones elementales que estarán a disposición del usuario, así como de las aplicaciones que ejecute. Igualmente se encarga de administrar los recursos del sistema para su óptimo desempeño.

Una vez que la computadora ha puesto en marcha y después de que el BIOS haya realizado la verificación y, en su caso, la configuración del sistema, cede el control del equipo al sistema operativo, mismo que se encontrará en ejecución durante todo el tiempo que la computadora permanezca en operación, tiempo durante el cual tiene 4 labores principales que son:

1. Proporcionar ya sea una interfaz de línea de comando o una interfaz gráfica al usuario, para que este último se pueda comunicar con la computadora.
2. Administrar los dispositivos mecatrónicos que estén conectados al ordenador, tales como memoria, puertos, monitor, discos, etcétera.
3. Administrar y mantener los sistemas de archivos de disco, así como proveer al usuario con las herramientas para administrar manualmente estos archivos y monitorear el estado general del equipo.
4. Apoyar a otros programas a través de servicios de administración de recursos y archivos.
   

Un sistema operativo se integra con dos componentes esenciales que son: El núcleo (kernel) y el entorno (Shell)

El núcleo se encarga de las funciones centrales de gestión del equipo, y por lo regular no está disponible para el usuario regular, ya que esta parte del sistema operativo opera exclusivamente a nivel máquina, administrando y poniendo a disposición los recursos, a las aplicaciones que el usuario esté ejecutando.

Al contrario del núcleo, el entorno, como su nombre lo dice, es el ambiente en el cual trabaja el usuario y es el que ofrece la interfaz de comunicación entre el usuario y la computadora, ya sea en modo texto, también llamado línea de comando, o gráfico, también conocido como GUI que son las siglas de Interfaz Gráfica de Usuario (Graphic User Interface), o WIMP que son las siglas para Ventanas, Iconos, Menúes y Punteros (Windows Icons Menus and Pointers). Todos los sistemas operativos de entorno gráfico están basados WIMP.

El primer concepto de un sistema basado en ventanas fue creado para la computadora Xerox Star 8010 en 1981, y que fuera utilizada más adelante en 1984 por Apple para la creación del sistema operativo para sus computadoras Macintosh, el MacOS y por Microsoft, en 1985, para su integrador Windows, que eventualmente se convertiría en un sistema operativo y en 1990 por IBM para su OS/2. Eventualmente todos los sistemas operativos se tornaron WIMP, o al menos intentaron hacerlo, como fue el caso de X Windows, que no ofrecía menúes ni botones ni barras de título, funciones que fueron agregadas posteriormente en otras implementaciones para Unix.

Conforme fueron evolucionando los equipos, también evolucionaron los sistemas operativos para dar cabida a las nuevas características de los procesadores, así como satisfacer solicitudes de los usuarios, creando categorías para los sistemas operativos que son:

Sistemas Operativos Multitarea

Sistemas Operativos Multiusuario

En un sistema operativo multiusuario es una evolución de uno multitarea, superándolo en la capacidad de poner los recursos del equipo a disposición de más de un usuario simultáneo. Unix es el sistema operativo multiusuario más utilizado, debido a que Unix fue originalmente diseñado en una época en la cual las computadoras eran muy caras y se explotaban a través de la utilización de múltiples usuarios conectados a un servidor central o mainframe utilizando terminales tontas.

Con el problema del cambio de siglo, este mismo esquema se utilizó para dar soporte práctico a equipos de cómputo que no soportaban el cambio de siglo y las empresas no contaban con presupuesto suficiente para realizar una inversión. A partir de este problema se crearon soluciones tales como Citrix, Tarantella, y Windows NT Terminal Server Edition, que permitían a usuarios utilizar su equipo viejo aún después del cambio de siglo, utilizándose este como una terminal que presentaba en pantalla la información que era almacenada y procesada en el servidor.

Sistemas Operativos Multiproceso

Las computadoras que tienen mas de una UCP son llamadas multiproceso. Un sistema operativo multiproceso coordina las operaciones de los procesadores para optimizar al máximo la eficiencia global del sistema.

Los primeros sistemas operativos multiproceso realizaban lo que se conoce como multiproceso asimétrico, el cual se caracteriza por utilizar una UCP para administrar de manera íntegra el equipo de cómputo, incluyendo a los demás procesadores. Esto fue un primer acercamiento al multiproceso pero no fue la dirección ideal ya que la UCP principal podía conv ertirse en un cuello de botella, por lo cual se creó el multiproceso simétrico, en el cual no existe una UCP controladora, ya que todas procesan de manera simultánea (simétricamente) las instrucciones de un programa, con lo cual nació un problema, ya que los sitemas operativos debían de ser diseñados para poder operar de manera natural a través de diversas rutas de proceso e integrar un mismo resultado. Unix ofrece el soporte a multiproceso asimétrico a través de las extensiones de Unix, mientras que MS Windows NT soporta multiproceso simétrico.

Sistemas Operativos Empotrados

Con el advenimiento de nuevas tecnologías, los sistemas de cómputo se miniaturizaron hasta el grado de ser de bolsillo, presentándose situaciones que nunca antes en la historia de la computación se habían previsto, naciendo la necesidad de crear sistemas sin partes mecánicas. Esto representó un reto que fue resuelto con la creación de sistemas operativos empotrados, es decir, integrados en circuitos a manera de ROM.

Estos sistemas operativos son WIMP y tienen la peculiaridad de tener un microcódigo muy pequeño y eficiente, están integrados a la computadora e interactúan con el mundo exterior a partir de puertos y buses. Algunos ejemplos de estos son: Windows CE y Palm OS.

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