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Bloque 2 – Tema 2

Sistemas operativos. Concepto y funciones. Tipos de sistemas operativos. Gestión de procesos, memoria y archivos.

Introducción

El sistema operativo (SO) es el software fundamental de cualquier sistema informático.
En el examen TAI se pregunta desde un punto de vista conceptual y clásico, no práctico.

Es un tema muy rentable porque:

  • Aparece casi siempre.
  • Tiene definiciones claras.
  • Abundan las preguntas de confusión terminológica.

1. Sistema operativo

1.1. Concepto de sistema operativo

El sistema operativo es el conjunto de programas que:

  • Gestiona los recursos del sistema.
  • Actúa como intermediario entre el hardware y el usuario.
  • Permite la ejecución de aplicaciones.

Idea clave de examen:
El sistema operativo no es hardware y no es una aplicación de usuario.

1.2. Funciones principales del sistema operativo

Funciones básicas:

  • Gestión del procesador.
  • Gestión de la memoria.
  • Gestión de dispositivos de entrada/salida.
  • Gestión del almacenamiento y archivos.
  • Gestión de usuarios y seguridad.

Miniresumen

  • El SO gestiona recursos.
  • Hace de intermediario hardware–usuario.

2. Tipos de sistemas operativos

2.1. Según el número de usuarios

  • Monousuario: un solo usuario a la vez.
  • Multiusuario: varios usuarios simultáneamente.

Ejemplo:

  • Linux / Unix → multiusuario.

2.2. Según el número de tareas

  • Monotarea: ejecuta una tarea cada vez.
  • Multitarea: ejecuta varias tareas de forma concurrente.

En sistemas actuales: multitarea.

2.3. Según el número de procesadores

  • Monoprocesador.
  • Multiprocesador.

2.4. Según el modo de procesamiento

  • Por lotes (batch).
  • Tiempo compartido.
  • Tiempo real.
Tipo Característica
Lotes Ejecución sin interacción
Tiempo compartido Varios usuarios
Tiempo real Respuesta garantizada

Miniresumen

  • Clasificación por usuarios, tareas, procesadores y tiempo.

3. Gestión de procesos

3.1. Concepto de proceso

Un proceso es un programa en ejecución, junto con:

  • Su estado.
  • Los recursos que utiliza.

Programa ≠ proceso.

3.2. Estados de un proceso

Estados clásicos:

  • Nuevo.
  • Listo.
  • En ejecución.
  • Bloqueado.
  • Terminado.

3.3. Planificación de procesos

El sistema operativo decide:

  • Qué proceso se ejecuta.
  • Cuándo.
  • Durante cuánto tiempo.

Elemento clave:

  • Planificador (scheduler).

Objetivos:

  • Eficiencia.
  • Equidad.
  • Aprovechamiento de CPU.

Miniresumen

  • Proceso = programa en ejecución.
  • El SO planifica procesos.

4. Gestión de la memoria

4.1. Funciones de la gestión de memoria

El sistema operativo:

  • Asigna memoria a procesos.
  • Controla el uso.
  • Libera memoria cuando deja de usarse.

4.2. Tipos de memoria

  • Memoria principal (RAM).
  • Memoria secundaria (disco).

4.3. Memoria virtual

La memoria virtual permite:

  • Ejecutar programas mayores que la RAM.
  • Usar parte del disco como extensión de memoria.

Ventaja:

  • Mejor aprovechamiento de recursos.

Inconveniente:

  • Más lenta que la RAM.

Miniresumen

  • El SO gestiona RAM y memoria virtual.
  • La memoria virtual usa disco.

5. Gestión de archivos

5.1. Concepto de archivo

Un archivo es un conjunto organizado de datos almacenados en un soporte.

El sistema operativo se encarga de:

  • Crear archivos.
  • Borrarlos.
  • Acceder a ellos.
  • Protegerlos.

5.2. Sistema de archivos

El sistema de archivos define:

  • Cómo se almacenan los datos.
  • Cómo se organizan.
  • Cómo se accede a ellos.

Ejemplos:

  • FAT
  • NTFS
  • ext4

5.3. Directorios

Los directorios permiten organizar archivos de forma jerárquica.

Estructura habitual:

  • Árbol invertido.

Miniresumen

  • Archivo = datos almacenados.
  • Sistema de archivos organiza y gestiona.

6. Gestión de dispositivos de entrada/salida

El sistema operativo:

  • Controla periféricos.
  • Usa controladores (drivers) para comunicarse con el hardware.

Clave de examen:
El driver es software, no hardware.

Miniresumen

  • El SO controla dispositivos mediante drivers.

Miniresumen final del tema

  • El sistema operativo gestiona recursos.
  • Actúa como intermediario hardware–usuario.
  • Clasificación por usuarios, tareas y tiempo.
  • Proceso = programa en ejecución.
  • El SO gestiona procesos, memoria, archivos y dispositivos.