Diferentes tipos de sistemas operativos

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La forma anterior de computadoras eran mainframes donde estos son deficientes en el proceso de los sistemas operativos y los tipos de sistemas operativos. En los mainframes, cada individuo tiene la responsabilidad individual durante un período específico de tiempo y necesita acercarse a la máquina con información y programa, probablemente escritos en tarjetas de papel, cintas de papel o cintas magnéticas. Luego, el programa compuesto se verterá en la máquina. Después de esto, la máquina funcionará hasta que finalice o colapse el programa. La salida de los programas se depurará a través de las luces del panel, tipos de interruptores de alternancia o utilizando los diales del panel de control.

Pero con estas máquinas, el tiempo que se requiere para ejecutar programas empeora y el tiempo necesario para asignar el equipo a la siguiente persona aumenta. Consecuentemente, debe haber un monitoreo automatizado, un tiempo de operación mínimo y un tamaño menor de la máquina. Todas estas características llevaron al camino del desarrollo del sistema operativo. Entonces, háganos saber qué es exactamente Sistema operativo es, su funcionalidad, y diferentes tipos de sistemas operativos .




¿Qué es un sistema operativo?

El nombre sistema operativo corresponde a que es la colección de múltiples software que administra los recursos de hardware de una computadora y brinda servicios colectivos al usuario. Los diferentes tipos de sistemas operativos de computadora se refieren a la colección de diferentes tipos de software. Cada computadora posee un sistema operativo para ejecutar otros programas presentes en ella.

Sistema operativo básico

Sistema operativo básico



En estos días, el sistema operativo porque se observa en múltiples dispositivos que van desde computadoras personales hasta teléfonos celulares, particularmente teléfonos inteligentes. Por ejemplo, casi todos los teléfonos inteligentes utilizan sistema operativo android más nuevo .

Cualquier sistema operativo realiza algunas de las tareas básicas, como reconocer los datos de entrada desde un teclado, enviar la salida a la pantalla de visualización, mantener archivos y directorios del disco y controlar los dispositivos periféricos como las impresoras. Un sistema operativo puede realizar una sola tarea u operación, así como múltiples tareas u operaciones en cualquier momento.

La arquitectura de tipos de sistemas operativos

Los sistemas operativos controlan los recursos de hardware de una computadora. El kernel y el shell son las partes del sistema operativo que realizan operaciones esenciales.


Arquitectura del SO

Arquitectura del SO

Cuando un usuario da comandos para realizar cualquier operación, la solicitud va a la parte del shell, que también se conoce como intérprete. La parte de shell luego traduce el programa humano a código de máquina y luego transfiere la solicitud a la parte del kernel.

Cuando el kernel recibe la solicitud del shell, procesa la solicitud y muestra el resultado en la pantalla. El kernel también se conoce como el corazón del sistema operativo, ya que realiza todas las operaciones.

Cascarón

El shell es una parte del software que se coloca entre el usuario y el kernel y proporciona los servicios del kernel. El shell actúa así como un intérprete para convertir los comandos del usuario al código de máquina. Los shells presentes en diferentes tipos de sistemas operativos son de dos tipos: shells de línea de comandos y shells gráficos.

Los shells de línea de comandos proporcionan una interfaz de línea de comandos, mientras que los shells de línea gráfica proporcionan una interfaz de usuario gráfica. Aunque ambos shells realizan operaciones, los shells de la interfaz gráfica de usuario funcionan más lentamente que los shells de la interfaz de línea de comandos.

Tipos de conchas

  • Cáscara de korn
  • Cáscara de Bourne
  • Cáscara C
  • Cáscara POSIX

Núcleo

El kernel es parte del software. Es como un puente entre la carcasa y el hardware. Es responsable de ejecutar programas y proporcionar acceso seguro al hardware de la máquina. El kernel se utiliza para la programación, es decir, mantiene una tabla de tiempo para todos los procesos. Y los tipos de núcleos se enumeran a continuación:

  • Núcleo monolítico
  • Microkernels
  • Exokernels
  • Núcleos híbridos

Funciones del sistema operativo de la computadora

Un sistema operativo realiza las siguientes funciones:

  • Gestión de la memoria
  • Gestión de tareas o procesos
  • Administración de almacenamiento
  • Gestión de dispositivos o entradas / salidas
  • Kernel o programación

Gestión de la memoria

Gestión de la memoria es el proceso de administrar la memoria de la computadora. Las memorias de computadora son de dos tipos: memoria primaria y secundaria. La porción de memoria para programas y software se asigna después de liberar espacio de memoria.

Gestión de la memoria del sistema operativo

Gestión de la memoria del sistema operativo

La gestión de la memoria es importante para el sistema operativo involucrado en la multitarea en el que el sistema operativo requiere cambiar el espacio de la memoria de un proceso a otro. Cada programa requiere algo de espacio de memoria para su ejecución, que es proporcionado por la unidad de gestión de memoria. Una CPU consta de dos tipos de módulos de memoria : memoria virtual y memoria física. La memoria virtual es la memoria RAM y la memoria física es una memoria de disco duro. Un sistema operativo administra los espacios de direcciones de la memoria virtual y la asignación de la memoria real va seguida de la dirección de la memoria virtual.

Antes de ejecutar las instrucciones, la CPU envía la dirección virtual a la unidad de gestión de memoria. Posteriormente, la MMU envía la dirección física a la memoria real, y luego la memoria real asigna espacio para los programas o datos.

Gestión de tareas o procesos

Gestión de proceso es una instancia de un programa que se está ejecutando. El proceso consta de varios elementos, como un identificador, contador de programa, memoria puntero y datos de contexto, etc. El proceso es en realidad una ejecución de esas instrucciones.

Gestión de proceso

Gestión de proceso

Hay dos tipos de métodos de proceso: proceso único y método multitarea. El método de proceso único trata con una sola aplicación que se ejecuta a la vez. El método multitarea permite múltiples procesos a la vez.

Administración de almacenamiento

La administración del almacenamiento es una función del sistema operativo que maneja la asignación de memoria de los datos. El sistema consta de diferentes tipos de dispositivos de memoria, como la memoria de almacenamiento primaria (RAM), la memoria de almacenamiento secundaria (disco duro) y la memoria de almacenamiento caché.

Las instrucciones y los datos se colocan en el almacenamiento principal o en la memoria caché, a la que hace referencia el programa en ejecución. Sin embargo, los datos se pierden cuando se corta la fuente de alimentación. La memoria secundaria es un dispositivo de almacenamiento permanente. El sistema operativo asigna un lugar de almacenamiento cuando se crean nuevos archivos y se programa la solicitud de acceso a la memoria.

Gestión de dispositivos o entradas / salidas

En la arquitectura de la computadora, la combinación de CPU y memoria principal es el cerebro de la computadora y es administrada por los recursos de entrada y salida. Los seres humanos interactúan con las máquinas proporcionando información a través de dispositivos de E / S.

los mostrar , el teclado, la impresora y el mouse son dispositivos de E / S. La gestión de todos estos dispositivos afecta el rendimiento de un sistema, por lo tanto, la gestión de entrada y salida del sistema es una responsabilidad principal del sistema operativo.

Planificación

La programación por un sistema operativo es un proceso de controlar y priorizar los mensajes enviados a un procesador. El sistema operativo mantiene una cantidad constante de trabajo para el procesador y así equilibra la carga de trabajo. Como resultado, cada proceso se completa dentro de un período de tiempo estipulado.

Por lo tanto, la programación es muy importante en los sistemas de tiempo real. Los programadores son principalmente de tres tipos:

  • Programador a largo plazo
  • Programador a corto plazo
  • Programa de mediano plazo

Tipos de sistemas operativos

En general, los sistemas operativos de las computadoras se clasifican esencialmente en dos tipos:

Tipos de sistemas operativos

Tipos de sistemas operativos

  1. Sistema operativo normal
  2. Sistema operativo en tiempo real

Sistema operativo normal

El sistema operativo normal se clasifica además en dos tipos:

    • Sistema operativo de interfaz de usuario de caracteres
    • Sistema operativo de interfaz gráfica de usuario
GUI y CUI

GUI y CUI

Sistema operativo de interfaz de usuario de caracteres (CUI)

El sistema operativo CUI es un sistema operativo basado en texto, que se utiliza para interactuar con el software o los archivos escribiendo comandos para realizar tareas específicas. El sistema operativo de línea de comandos usa solo el teclado para ingresar comandos. Los sistemas operativos de línea de comandos incluyen DOS y UNIX . El sistema operativo avanzado de línea de comandos es más rápido que el sistema operativo GUI avanzado.

Sistema operativo de interfaz gráfica de usuario (GUI)

El sistema operativo de interfaz de modo gráfico es un sistema operativo basado en mouse (sistema operativo Windows, LINUX), en el que un usuario realiza las tareas u operaciones sin escribir los comandos del teclado. Los archivos o iconos se pueden abrir o cerrar haciendo clic en ellos con el botón del mouse.

Además de esto, el mouse y el teclado se usan para controlar los sistemas operativos GUI para varios propósitos. La mayoría de proyectos integrados se desarrollan en este sistema operativo. El sistema operativo avanzado de GUI es más lento que el sistema operativo de línea de comandos.

Sistema operativo en tiempo real

Los sistemas operativos en tiempo real también se conocen como sistemas operativos multitarea. El sistema operativo normal es responsable de administrar los recursos de hardware de una computadora. El RTOS realiza estas tareas, pero está especialmente diseñado para ejecutar aplicaciones en un momento programado o preciso con alta confiabilidad.

RTOS

RTOS

Un sistema operativo en tiempo real está diseñado para aplicaciones en tiempo real, como sistemas integrados, robots industriales, equipos de investigación científica y otros. Existen diferentes tipos de sistemas operativos en tiempo real, como los sistemas operativos suaves en tiempo real y los sistemas operativos rígidos en tiempo real.

Ejemplos de RTOS

  • Linux
  • VxWorks
  • TRON
  • Windows CE

Sistema duro en tiempo real

El sistema de tiempo real duro es un sistema puramente constante de tiempo. Para un sistema operativo en tiempo real difícil, terminar las tareas dentro de un plazo es muy importante para un rendimiento eficiente del sistema.

Por ejemplo, para una entrada determinada, si un usuario espera la salida después de 10 segundos, entonces el sistema debe procesar los datos de entrada y dar la salida exactamente después de 10 segundos. Aquí, la fecha límite es de 10 segundos y, por lo tanto, el sistema no debería dar la salida después de los 11 segundos o los 9 segundos.

Por lo tanto, en el ejército y la defensa se utilizan sistemas duros en tiempo real.

Suave Sistema en tiempo real

Para un sistema flexible en tiempo real, cumplir con la fecha límite no es obligatorio para todas las tareas. Por lo tanto, un sistema suave en tiempo real puede no cumplir con la fecha límite en uno o dos segundos. Sin embargo, si el sistema incumple los plazos cada vez, esto degradará el rendimiento del sistema. Las computadoras, los sistemas de audio y video son ejemplos de sistemas blandos en tiempo real. Hoy en día, los androides se utilizan ampliamente para aplicaciones como abrepuertas automáticos .

Además, hay muchos otros diferentes tipos de sistemas operativos en la computadora junto con sus ventajas y desventajas. Algunos de los tipos se pueden explicar de la siguiente manera:

Sistema operativo por lotes

Las personas que operan en el sistema operativo por lotes no tendrán comunicación directa con la computadora. Cada individuo configura su tarea en cualquier equipo fuera de línea, como tarjetas perforadas, y luego carga la información preparada en la computadora. Para mejorar la velocidad de procesamiento, las tareas que tienen un tipo de operación similar se agrupan y se operan como un solo grupo.

Estas máquinas realizan las operaciones utilizando operadores y los operadores asumen la operación de programas de clasificación que tienen la misma funcionalidad en lotes. Este es uno de los sistemas operativos ampliamente implementados.

Ventajas

  • Una gran cantidad de trabajo se puede manejar fácilmente de forma repetida
  • Diferentes usuarios pueden dividir fácilmente sus sistemas por lotes
  • El tiempo de inactividad en estos sistemas por lotes es mínimo
  • El procesador puede conocer fácilmente el tiempo necesario para completar una tarea cuando se cargan en la máquina en un formato de cola

Desventajas

  • Los sistemas operativos por lotes son algo caros
  • El proceso de depuración es complicado
  • Solo personas con experiencia deben operar este sistema

Tipos distribuidos de sistemas operativos

Un sistema operativo distribuido es la mejora moderna en el dominio de la computadora. Este tipo de sistema se utiliza ampliamente en todo el mundo junto con un ritmo extremo. Diferentes computadoras independientes interconectadas tendrán comunicación a través de ellas a través de este sistema operativo distribuido. Cada sistema autónomo tiene sus propias unidades de procesamiento y memoria. Estos sistemas también se denominan sistemas de acoplamiento flexible y tienen varios tamaños y operaciones.

La ventaja crucial de este tipo de sistema operativo es que las personas pueden tener acceso a software o documentos que no están en el sistema operativo actual pero que existen en otros sistemas que tienen conexión dentro del sistema actual. Esto significa que existe accesibilidad remota interna a los dispositivos que están conectados en el sistema.

Dependiendo de la disposición de varios nodos, hay varios tipos de sistema operativo distribuido y esos son:

De igual a igual - Este sistema se incluye con nodos que tienen participantes idénticos en el intercambio de datos. Toda la funcionalidad se comparte en todos los nodos. Los nodos que tienen comunicación con otros se denominan recursos compartidos. Esto se puede lograr a través de una red.

Servidor de cliente - En los sistemas cliente / servidor, la solicitud que envía el cliente es proporcionada por el sistema servidor. Un sistema de servidor tiene la capacidad de proporcionar servicio para múltiples clientes a la vez solo cuando el cliente tiene contacto con un solo servidor. Los dispositivos cliente y servidor tendrán su comunicación a través de una red, por lo que entran en la clasificación de sistemas distribuidos.

Ventajas

  • El intercambio de datos se puede hacer de una manera simplificada donde todos los nodos tienen una conexión entre sí
  • El proceso de agregar nodos adicionales es muy simple y la configuración es fácilmente escalable según el requisito
  • La falla de un nodo no destruye otros nodos. Todos los demás nodos pueden establecer comunicación entre sí.

Desventajas

  • Proporcionar seguridad mejorada para todas las conexiones y nodos es algo complicado
  • En el momento de la transmisión de los nodos, es posible que se pierdan algunos datos.
  • En comparación con el sistema de usuario individual, aquí la gestión de la base de datos es bastante compleja
  • Si bien la transmisión de datos desde todos los nodos, puede producirse una sobrecarga de datos

Sistema operativo de tiempo compartido

Este es el procedimiento en el que permite conexiones para diferentes personas ubicadas en diferentes ubicaciones para compartir un sistema específico al mismo tiempo. Este tipo de sistema operativo se entiende como la expansión lógica de la multiprogramación. El nombre de tiempo compartido corresponde a que el tiempo de los procesadores se comparte entre varias personas al mismo tiempo. La principal variación que se encuentra entre los sistemas operativos por lotes y de tiempo compartido es la utilización del procesador y el tiempo de respuesta.

En el sistema por lotes, la directiva principal es mejorar la utilización del procesador, mientras que en los sistemas operativos de tiempo compartido, la directiva es reducir el tiempo de respuesta.

La CPU realiza varias tareas cambiando a través del, mientras que estos cambios ocurren con tanta frecuencia. Debido a esto, cada usuario puede obtener una respuesta rápida.

Por ejemplo, en el método de una transacción, el procesador opera cada programa individual en un período de tiempo muy corto. Entonces, cuando hay 'n' personas, cada persona puede obtener su período de tiempo. Cuando se envía el comando, habrá una respuesta rápida. Este sistema operativo funciona en multiprogramación y programación de procesadores para asignar a cada individuo un período de tiempo correspondiente. Los sistemas operativos que se desarrollaron inicialmente como un lote ahora se actualizan a sistemas de tiempo compartido.

Algunas de las ventajas y desventajas de los sistemas operativos de tiempo compartido son:

Ventajas

  • Respuesta rápida
  • Elimina la duplicación de software
  • Mínimo tiempo de inactividad del procesador

Desventajas

  • La confiabilidad es la principal preocupación
  • Tanto los datos como los programas deben contar con una seguridad mejorada
  • La comunicación de datos es el problema

Tipos de sistemas operativos multiusuario

Es un método del sistema operativo que permite que diferentes usuarios se conecten y funcionen en un solo sistema operativo. Las personas interactúan con él mediante computadoras o terminales que brindan accesibilidad a través de una red o dispositivos como impresoras. Este tipo de sistema operativo debe tener una comunicación mejorada con todos los usuarios en un enfoque equilibrado. Esto se debe a que cuando surge una complicación de una persona, no debería afectar a otros usuarios que están en la secuencia.

Características

  • Invisibilidad: esto tiene lugar en el extremo inferior, como el formateo del disco y otros
  • Procesamiento de datos de back-end: cuando no hay posibilidad de procesamiento de datos desde el front-end, esto permite el procesamiento de datos de back-end
  • Uso compartido de recursos: se pueden compartir varios dispositivos como discos duros, controladores o impresoras, y también se pueden compartir archivos o documentos
  • Multiprocesamiento

Hay principalmente tres tipos de sistema operativo multiusuario y se explican de la siguiente manera:

Sistema operativo distribuido

Es la variedad de varios dispositivos que se encuentran en varios sistemas informáticos que se comunican, funcionan y se coordinan con el único sistema consistente para el individuo. Y a través de un sistema de red, los usuarios pueden establecer comunicación. Aquí, los recursos se comparten en el enfoque de que se pueden administrar diferentes solicitudes y cada solicitud específica se puede asegurar al final. Las aplicaciones móviles y la banca digital son ejemplos operados a través de un sistema operativo distribuido.

Sistema de tiempo dividido

Aquí, a cada usuario individual se le asigna un período corto de tiempo de procesador, lo que significa que para cada funcionalidad, se asigna un período de tiempo. Estos segmentos de tiempo parecen ser mínimos. La tarea que debe operarse la determina el dispositivo interno denominado programador. Esto determina y opera la funcionalidad en función de las prioridades asignadas.

Entre las personas conectadas, el sistema operativo procesa las solicitudes de los usuarios. Esta es la funcionalidad exclusiva en el sistema operativo de tiempo dividido que no está disponible en ningún otro. Por ejemplo, mainframes.

Sistema multiprocesador

Aquí, al mismo tiempo, el sistema utiliza varios procesadores. Como todos los procesadores funcionan en consecuencia, el tiempo necesario para completar la tarea es más rápido que el de un sistema operativo de un solo usuario. El escenario más general de este tipo es el sistema operativo Windows, donde puede procesar múltiples tareas a la vez, como reproducir música, trabajar con Excel, documentos de Word, navegar y muchas otras. Se pueden realizar más aplicaciones sin perturbar la eficiencia de otras.

Ventajas

Las ventajas de un sistema operativo multiusuario son

  • Fácil distribución de recursos
  • Copia de seguridad de datos extrema
  • Utilizado en bibliotecas
  • Elimina cualquier tipo de disrupción
  • Velocidad y eficiencia mejoradas
  • Implementado en aplicaciones en tiempo real

Desventajas

Las desventajas de un sistema operativo multiusuario son

  • Como varias computadoras funcionan en un solo sistema, podría permitir que el virus ingrese al sistema fácilmente
  • La privacidad y la confidencialidad se convierten en un problema
  • La creación de varias cuentas en un solo sistema puede resultar arriesgada y complicada a veces

Aparte de estos, existen muchos otros tipos diferentes de sistemas operativos y esos son:

  • SO de red
  • SO multitarea
  • SO agrupado
  • SO en tiempo real
  • SO Linux
  • Mac OS

Entonces, se trata del concepto detallado de diferentes tipos de sistemas operativos. Hemos analizado los conceptos de funcionamiento del sistema operativo, arquitectura, tipos, ventajas y desventajas. Por lo tanto, aquí hay una pregunta muy simple para todos los lectores entusiastas: ¿Cuáles son los ventajas del sistema operativo Linux sobre Windows ?