Un sistema operativo es un software de sistema, es decir, un conjunto de programas de computadora destinado a permitir una administración eficaz de sus recursos. Comienza a trabajar cuando se enciende el computador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos, permitiendo también la interacción con el usuario.

Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a éstos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios, computadoras, etc.).

FUNCIONES BASICAS :

Los sistemas operativos, en su condición de capa software que posibilitan y simplifica el manejo de la computadora, desempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del equipo. Entre las más destacables, cada una ejercida por un componente interno (módulo en núcleos monolíticos y servidor en micronúcleos), podemos reseñar las siguientes:

• Proporcionar comodidad en el uso de un computador.
• Gestionar de manera eficiente los recursos del equipo, ejecutando servicios para los procesos (programas)
• Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos).
• Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban (evolutividad).

Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático: suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades.

Interfaces del usuario

Es la parte del sistema operativo que permite comunicarse con él de tal manera que se puedan cargar programas, acceder archivos y realizar otras tareas. Existen tres tipos básicos de interfaces: las que se basan en comandos, las que utilizan menús y las interfaces gráficas de usuario.

Administración de recursos

Sirven para administrar los recursos de hardware y de redes de un sistema informativo, como el CPU, memoria, dispositivos de almacenamiento secundario y periféricos de entrada y de salida.

Administración de archivos

Un sistema de información contiene programas de administración de archivos que controlan la creación, borrado y acceso de archivos de datos y de programas. También implica mantener el registro de la ubicación física de los archivos en los discos magnéticos y en otros dispositivos de almacenamiento secundarios.

Administración de tareas

Los programas de administración de tareas de un sistema operativo administran la realización de las tareas informáticas de los usuarios finales. Los programas controlan que áreas tiene acceso al CPU y por cuánto tiempo. Las funciones de administración de tareas pueden distribuir una parte específica del tiempo del CPU para una tarea en particular, e interrumpir al CPU en cualquier momento para sustituirla con una tarea de mayor prioridad.

Servicio de soporte

Los servicios de soporte de cada sistema operativo dependerán de la implementación particular de éste con la que estemos trabajando. Entre las más conocidas se pueden destacar las implementaciones de Unix, desarrolladas por diferentes empresas de software, los sistemas operativos de Apple Inc., como Mac OS X para las computadoras de Apple, los sistemas operativos de Microsoft, y las implementaciones de software libre, como Linux o BSD producidas por empresas, universidades, administraciones públicas, organizaciones sin fines de lucro y/o comunidades de desarrollo.

Estos servicios de soporte suelen consistir en:

• Actualización de versiones.
• Mejoras de seguridad.
• Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo entorno gráfico, un asistente para administrar alguna determinada función, ...).
• Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe coordinarse a veces con el fabricante del hardware).
• Corrección de errores de software.
• Otros.

No todas las utilidades de administración o servicios forman parte del sistema operativo, además de éste, hay otros tipos importantes de software de administración de sistemas, como los sistemas de administración de base de datos o los programas de administración de redes. El soporte de estos productos deberá proporcionarlo el fabricante correspondiente (que no tiene porque ser el mismo que el del sistema operativo).

Componentes de un sistema operativo

Gestión de procesos

Los archivos también denominados ficheros (file); es una colección de información (datos relacionados entre sí, localizada o almacenada como una unidad en alguna parte de la computadora.

Los archivos son el conjunto organizado de informaciones del mismo tipo, que pueden utilizarse en un mismo tratamiento; como soporte material de estas informaciones.

1.1. - INTRODUCCIÓN A LOS ARCHIVOS.

Los archivos como colección de datos sirve para la entrada y salida a la computadora y son manejados con programas.

Los archivos pueden ser contrastados con Arrays y registros; Lo que resulta dinámico y por esto en un registro se deben especificar los campos, él número de elementos de un arrays (o arreglo), el número de caracteres en una cadena; por esto se denotan como "Estructuras Estáticas".

En los archivos no se requiere de un tamaño predeterminado; esto significa que se pueden hacer archivos de datos más grandes o pequeños, según se necesiten.

Cada archivo es referenciado por su identificador (su nombre.).

1.2. - CARACTERÍSTICAS DE LOS ARCHIVOS

Las principales características de esta estructura son:

Independencia de las informaciones respecto de los programas

La información almacenada es permanente

Un archivo puede ser accedido por distintos programas en distintos momentos

Gran capacidad de almacenamiento.

1.3. - CLASIFICACION DE LOS ARCHIVOS

Los archivos se clasifican según su uso en tres grupos:

Permanentes o Maestros:

Estos contienen información que varia poco. En algunos casos es preciso actualizarlos periódicamente.

De Movimientos

Se cercan para actualizar los archivos maestros. Sus registros son de tres tipos: alta, bajas y modificaciones.

De Maniobra o Trabajo.

Tienen una vida limitada, normalmente menor que la duración de la ejecución de un programa. Su utilizan como auxiliares de los anteriores.

1.4. - TIPOS DE ARCHIVOS

Los elementos de un archivo pueden ser de cualquier tipo, simples o estructurados o según su función.

1.4.1. - SEGÚN SU FUNCION.

Se define por:

a.- Archivos Permanentes:

Son aquellos cuyo registros sufren pocas o ninguna variación a lo largo del tiempo, se dividen en:

Constantes: Están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.

De Situación: Son los que en cada momento contienen información actualizada.

Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufridos procesos de actualización o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.

b.- Archivos de Movimiento

Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.

c.- Archivo de Maniobra o Transitorio

Son los archivos creados auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.

1.4.2. – SEGÚN SUS ELEMENTOS.

Los principales archivos de este tipo son:

Archivo de Entrada: Una colección de datos localizados en un dispositivo de entrada.

Archivo de Salida: Una colección de información visualizada por la computadora.

Constantes: están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.

De Situación: son los que en cada momento contienen información actualizada.

Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufrido procesos de actualización, o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.

Archivos de Movimiento o Transacciones: Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.

Archivos de Maniobra o Transitorios: Son los archivos auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.

- SEGÚN SUS ELEMENTOS

Los principales archivos de este tipo son:

Archivo de Entrada, una colección de datos localizada en un dispositivo de entrada.

Archivo de Salida, una colección de información visualizada por la computadora.

Archivo de Programa, un programa codificado en un lenguaje especifico y localizado o almacenado en un dispositivo de almacenamiento.

Archivo de Texto, una colección de caracteres almacenados como una unidad en un dispositivo de almacenamiento.

2. - ACCESO A LOS ARCHIVOS

Se refiere al método utilizado para acceder a los registros de un archivo prescindiendo de su organización. Existen distintas formas de acceder a los datos:

Secuenciales; los registros se leen desde el principio hasta el final del archivo, de tal forma que para leer un registro se leen todos los que preceden.

Directo; cada registro puede leerse / escribirse de forma directa solo con expresar su dirección en el fichero por él numero relativo del registro o por transformaciones de la clave de registro en él numero relativo del registro a acceder.

Por Índice; se accede indirectamente a los registros por su clave, mediante consulta secuenciales a una tabla que contiene la clave y la dirección relativa de cada registro, y posterior acceso directo al registro.

Dinámico; es cuando se accede a los archivos en cualquier de los modos anteriormente citados.

La elección del método esta directamente relacionada con la estructura de los registros del archivo y del soporte utilizado.

2.1. - TIPOS DE ACCESOS

Acceso Secuencial. Exige el tratamiento de elemento, para esto es necesario una exploración secuencial comenzando desde el primer momento (Pascal permite este acceso)

Secuenciales:  archivo de texto que debe ser leído del principio hasta el final.

Acceso Directo. Permite procesar o acceder a un elemento determinado y referencia directamente por su posición en el soporte de almacenamiento (Turbo Pascal permite este acceso.

Aleatorios:  es un archivo con registros de un mismo largo.  Un programa puede accesar directamente cualquier registro sin tener que leer los registros previos.

Binarios:  es un archivo que lee byte por byte sin asumir ninguna estructura.

Los archivos Binarios no son un nuevo tipo de archivo, pero si una nueva forma de manipular cualquier tipo de archivo. Las técnicas de archivo binarios permiten leer o cambiar cualquier byte de un archivo. Son herramientas extremadamente potentes, pero como toda herramienta potente debe manejarse con cuidado

Entre otras características, a las técnicas de archivo binario no les preocupa los caracteres EOF intercalados (Control+Z = Chr$(26)) que pueda tener un archivo.

Ejemplo Open NombreArchivo for Binary as #NumeroArchivo.

Instrucciones para manejar archivos

OPEN:  reserva un espacio del buffer para la data que moverá entre el programa y los archivos.  La estructura es:

    OPEN filespec FOR {Append|Binary|Input|Outuput|Random} As #filenumber

Por ejemplo:

     OPEN "C:\Windows\AddrBook.ini" FOR Input As #1

Filespec:  Es la localización de archivo en el que se trabajará, incluyendo usualmente el drive y path.

    "C:\Windows\AddrBook.ini"

{Append| Binary| Input| Outuput| Random}  El programador tiene que seleccionar uno.  Binary y Random se utiliza para archivos binarios y aleatorios.  Append, Input y Output son usados con archivos secuenciales.  Un archivo secuencial no puede ser abierto para leer y escribir simultaneamente.  Output es usado para escribir en el archivo.  Input es usado para leer del archivo.  Append es usado para colocar data al final de un archivo exitente.

#filenumber:  es necesario asignar un número al archivo.  El número puede estar en el rango de #1 a #511 y es usado por Visual Basic para identificar el archivo.

CLOSE:  para cerrar un archivo.  La estructura es:

     CLOSE #filenumber

Por ejemplo:

    CLOSE #1

WRITE:  envia data del programa al archivo secuencial.  La estructura es:

    WRITE #filenumber, [OutputList]

Por ejemplo:

    WRITE #1, UserName, UserCompany, SerialNumber

WRITE es la operación opuesta al INPUT.  Las expresiones en el OutputList son separadas por comas.  WRITE inserta comillas y comas a la data que envia al archivo.

INPUT:  lee data del archivo.  La estructura es:

    INPUT #filenumber, InputList

Por ejemplo:

    INPUT #1, UserName, UserCompany, SerialNumber

Declaración y asignación de archivos

SISTEMA DE MANEJO DE ARCHIVOS.

Tiene las siguientes funciones:

Controla los datos en almacenamiento secundario [ ]

Proporciona al usuario una abstracción de cómo se manipulan los datos internamente. [ ]

Proporciona independencia de E/S con los dispositivos [ ]

Soporte de compartición, protección, recuperación de archivos y posibles caídas del sistema. [ ]

Transmisión de datos de memoria principal a secundaria.[ ]

 Los archivos de una empresa pueden almacenarse en diferentes dispositivos. Todos los archivos se pueden almacenar por medio de directorios, que no son otra cosa más que tablas de símbolos de archivo, los directorios se pueden utilizar de dos formas:

 DIRECTORIO DE NIVEL ÚNICO O DIRECTORIO PLANO

  Con este método, se almacenan todos los archivos en un solo nivel, este método en sistemas donde el volumen de archivos no es grande.[ ]

  DIRECTORIO JERARQUICO

  Los archivos son almacenados por medio de directorios, esta clasificación se de acuerdo a la conveniencia del usuario o de la empresa. [ ] .La estructura tiene una forma de árbol con raíz, este método es el más utilizado debido a que la revisión o búsqueda se realiza de forma sencilla.

 Para accesar a los archivos que se almacenan en un sistema jerárquico, el usuario debe indicar el o los directorios que se deben recorrer para localizar el archivo deseado, a esto se le denomina ruta de acceso del archivo. La ruta de acceso puede ser de dos formas:

Ruta absoluta.- Este tipo de ruta de acceso inicia siempre con una diagonal invertida [ ]

C:\Edit c:\SOS\sistemas eport.txt

Ruta relativa.- Este tipo de ruta de acceso realiza la búsqueda del archivo en el directorio de trabajo actual, si el archivo no se localiza aquí, el S.O. lo buscará en los directorios especificados en el PATH de un archivo con extensión .BAT.

C:\Edit report.txt

2.2. - OPERACIONES GENERALES QUE SE REALIZAN SOBRE UN ARCHIVO.

Las operaciones generales que se realizan son:

Creación. Escritura de todos sus registros.

Consulta. Lectura de todos sus registros.

Actualización. Inserción supresión o modificación de algunos de sus registros

Clasificación. Reubicación de los registros de tal forma que queden ordenados según determinados criterios.

Borrado. Eliminando total del archivo, dejando libre el espacio del soporte que ocupaba.

3. - ORGANIZACIÓN DE LOS ARCHIVOS.

Los archivos se encuentran organizados lógicamente como una secuencia de registros de varias longitudes diferentes.

Los archivos de registros de longitud fija: son los que almacenan la información en los archivos mediante un encabezado y luego se introducen uno a uno los registros ubicados en posiciones consecutivas.

Los registros de longitud variable: es el almacenamiento de registros de varios tipos en un archivo y permite uno o más campos de longitudes variables y dichos campos pueden ser repetidos. La longitud de los registros debe estar definida correctamente para poder leer y escribir de forma efectiva.

3.1. - ENFOQUES GENERALES PARA LA ORGANIZACIÓN DE ARCHIVOS.

Los enfoques son:

1. - Enfoque de acceso secuencial: Se refiere al procesamiento de los archivos de acuerdo con el orden especifico. Ejemplo archivo secuenciales y de texto.

2. - Enfoque de acceso Directo Permite recuperar registros individuales sin leer otros registros del archivo, ejemplos archivos indizados.

3.2. - ARCHIVOS SECUENCIALES.

Se refiere al procesamiento de los registros, no importa el orden en que se haga, para eso los registros están organizados en forma de una lista y recuperarlos y procesarlos uno por uno de principio a fin.

Rudimentos de los archivos Secuenciales; dependiendo del dispositivo de almacenamiento utilizado el archivo se puede mostrar el usuario como si fuera un sistema secuencial.

Al finalizar un archivo secuencial se denota con una marca de fin de archivo. (End end-of-file)

El usuario de un archivo secuancial puede ver los registros en un orden secuancial simple.

La única forma de recuperar registros es comenzar al principio y extraerlos en el orden contemplado.

Cuestiones de programación; la manipulación de los archivos se hace en el contexto de la programación en un lenguaje por procedimientos de alto nivel. Estos lenguajes tienden a expresar la manipulación de archivos mediante subrutinas que se definen como parte del lenguaje formal o se incluyen como extensiones del lenguaje en una biblioteca estándar.

La mayor parte de los lenguajes por procedimiento de alto nivel cuenta con características que ayudan a detectar la marca de fin de archivo.

3.3. -ARCHIVOS DE TEXTO.

También conocidos como (Slream File) son utilizados para almacenar documentos que consisten en texto; En ellos, cada registro es un solo símbolo o código de control.

El leer estos archivos recibimos la información en orden secuencial en el que aparece cuando lo vemos en un monitor.

Los archivos de texto son una secuencia de líneas separadas por marcas de fin de línea.

Rudimentos de los archivos de textos; El usuario escribe los archivos de textos mediante un procesador de palabras que le permitirá almacenar la información pero no estrictamente en forma secuencial.

El procesador también nos permite desplazarnos por todo el bloque de información y permitirnos realizar modificaciones.

Mientras el usuario avance rápidamente en la lectura de registro lograra ver mas archivos.

Cuestiones de programación; Casi todos los entornos de programación por procedimientos de alto nivel cuentan con subrutinas para manipular los archivos de texto.

Estas subrutinas pueden formar parte de la definición formal del lenguaje o que se ofrezca en biblioteca como extensiones del mismo.

3.4. - ARCHIVOS INDIZADOS.

Es la aplicación de incluir índices en el almacenamiento de los archivos; de esta forma nos será más fácil buscar algún registro sin necesidad de ver todo el archivo.

Un índice en un archivo consiste en un listado de los valores del campo clave que ocurren en el archivo, junto con la posición de registro correspondiente en el almacenamiento masivo.

Fundamento de los Índices

a.- La colocación de un listado al inicio del archivo: para la identificación del contenido.

b.- La presentación de un segundo índice: para reflejar la información de cada punto principal del índice anterior.

c.- La actualización de los índices: Cuando se insertan y eliminan archivos, es preciso actualizar los índices para evitar contratiempos actualizando un archivo.

d.- La organización de un índice: Nos evita examinar archivo por archivo para recuperar algún registro buscado; por lo tanto ahorraríamos tiempo si tenemos una adecuado organización de los índices.

Cuestiones de Programación

Algunos lenguajes de alto nivel cuentan con subtítulos para manipular los archivos de un registro indizado.

Valiéndose de las subrutinas es posible escribir programas sin tener que preocuparse por la estructura real del sistema de índices que se aplique.

3.5. - ARCHIVOS DISPERSOS.

También llamados (Hashed Files) representan un sistema de almacenamiento de archivos que solo ofrece acceso directo, y permiten calcular la posición de un registro en el almacenamiento masivo.

Rudimentos de los archivos dispersos.

El usuario debe dividir el área de almacenamiento asignando al archivo en varias secciones llamadas cubetas para poder ingresar los datos.

La distribución de la información en las cubetas es problemática debido a que la estructura de los archivos es dispersa.

Dentro de los archivos se presentan colisiones de información debido al agrupamiento de los registros ingresados.

Cuestiones de programación.

Casi ninguno de los lenguajes de programación por procedimientos en la actualidad ofrece implantaciones directas de archivos dispersos; esto es debido a las cuestiones dependientes de la aplicación implicadas en el diseño de estos archivos.

4. -MEDIDAS DE UTILIZACIÓN DE LOS ARCHIVOS.

Para utilizar un archivo debemos tener en cuenta:

1. - Índice de Volatilidad; Un archivo es volátil cuando tiene un alto porcentaje de adiciones y supresiones debido al ingreso o eliminación de registros respecto al numero promedio de registros que haya en el archivo.

2. - Índice de Actividad; Un archivo es activo cuando tiene un alto porcentaje de utilidad sea de actualización o consulta en un periodo de tiempo fijo respecto al numero promedio de registro que se encuentran en el archivo.

El índice de actividad suele emplearse para saber si un archivo puede explotarse como una organización secuencial o relativa.

Archivos de acceso directo (con tipo)

Los archivos tipeados (con tipo), también llamados archivos binarios, contienen datos de tipo simple o estructurado, tales como integer, real , record, etc., excepto otro tipo de archivos.

Los archivos con tipos están estructurados en elementos o registros (record) cuyo tipo puede ser cualquiera. A los elementos de estos archivos se accede directamente, al no situarse éstos en posiciones físicamente consecutivas, sino en posiciones lógicas. Esta es la razón por la cual se les denomina archivos de acceso aleatorio o directo. Los elementos de los archivos aleatorios son de igual tamaño y el término acceso directo significa que es posible acceder directamente a un elemento con solo especificar su posición

5. - DEFINICIONES.

Los más utilizados en el desarrollo del tema son:

Archivo (Fichero):

Conjunto de información estructurada en unidades de acceso denominada registro.

Registros.

Estructura de datos formada por uno o más elementos denominados "Campos" y estos pueden estar compuestos a su vez por "subcampos".