Componentes de un sistema operativo | Sus funciones

componentes de un sistema operativo

Conocer cuáles son los componentes de un sistema operativo y como funcionan nos da una idea de como actúa el sistema operativo.

El sistema operativo es el encargado de que los componentes internos y los periféricos de un sistema de computación funcionen en conjunto y de la comunicación entre las aplicaciones de usuario y el hardware.

El sistema operativo y sus funciones es un elemento fundamental en cualquier sistema de computación para desarrollar de forma exitosa las tareas de cómputo cotidianas.

El sistema operativo y sus componentes funcionan de forma sincronizada para permitir la eficiente operación y el rendimiento esperado de un sistema de computación.

Antes de explicar los diferentes componentes de un sistema operativo debemos conocer cuáles son las funciones básicas de un sistema operativo.

Principales funciones del sistema operativo

Las funciones principales de un sistema operativo son: el control de acceso al hardware, la administración de archivos y carpetas, la proporción de una interfaz de usuario y la administración de aplicaciones.

El control de acceso al hardware es una de las funciones básicas del sistema operativo. El sistema operativo utiliza un programa llamado controlador de dispositivo para acceder al hardware.

La administración de archivos y carpetas es otra de las funciones que realiza el sistema operativo. El sistema operativo crea una estructura de archivos y carpetas en la unidad de disco duro.

Proporcionar una interfaz de usuario está entre las principales funciones de un sistema operativo. Las dos interfaces de usuario que incluyen los sistemas operativos son CLI (interfaz de línea de comandos) y GUI (interfaz gráfica de usuario).

Como otra de las funciones de los sistemas operativos tenemos la administración de aplicaciones. El sistema operativo localiza una aplicación y la carga en la RAM de la PC.

Componentes de un sistema operativo

Los diferentes elementos del sistema operativo están estrechamente relacionados. Las partes de un sistema operativo comprende un conjunto de acciones que se llevan a cabo en una computadora. Los componentes del sistema operativo de los que estaremos hablando son:

  • Los procesos
  • La memoria principal
  • El almacenamiento secundario
  • El sistema de entrada/salida
  • El sistema de archivos
  • Los sistemas de protección
  • El sistema de comunicaciones
  • Los programas del sistema
  • El gestor de recursos

Gestión de procesos

Entre los componentes de un sistema operativo están los procesos. Cuando se habla de un proceso se hace referencia a un programa en ejecución. Un proceso es un conjunto de instrucciones que corresponden a un programa y que son ejecutadas por la CPU. En un programa se pueden ejecutar uno o varios procesos diferentes. La ejecución de un programa necesita recursos del sistema como tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S.

Un proceso puede pasar por los estados nuevo, preparado, ejecución, bloqueado y terminado cuando su ciclo de vida es de 5 estados. Si el proceso solo se ejecuta y termina el ciclo de vida es de 2 estados. Los procesos para su ejecución se planifican siguiendo algoritmos. Dos de los algoritmos de planificación más comunes son el algoritmo Round Robin y el algoritmo FIFO.

El sistema operativo es el responsable de asignar recursos a los procesos, crear y destruir procesos, parar y reanudar procesos y proporcionar que los procesos se comuniquen y sincronicen.

componentes de un sistema operativo gestion de procesos

Gestión de la memoria principal

Otro de los componentes del sistema operativo es la memoria principal. La memoria principal es un recurso muy importante que se ha de gestionar cuidadosamente para agilizar la ejecución de los procesos. Ante un fallo de energía eléctrica, como la memoria principal es volátil se pierde su contenido .

La memoria principal se optimiza para asignar espacio a los diferentes programas a ejecutar. Entre los diferentes procesos a ejecutar se comparte la memoria principal. El espacio de memoria asignado se protege para que no se use estando concedido.

El sistema operativo es el responsable de gestionar la memoria principal conociendo qué espacios de la memoria está siendo utilizada y por qué procesos, decidiendo qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible, asignando y reclamando espacio de memoria cuando sea necesario, administrar el intercambio entre la memoria principal y la memoria virtual (espacio en el disco usado para los procesos cuando la memoria principal no es suficiente).

componentes de los sistemas operativos memoria principal

Gestión del almacenamiento secundario

La memoria principal no es suficiente para almacenar los programas y los datos, además de ser volátil porque los datos se pierden ante un fallo de la energía eléctrica. Por tal motivo es necesario un sistema de almacenamiento secundario también denominado memoria virtual.

El sistema de almacenamiento secundario representa otro de los componentes de un sistema operativo y no es más que un espacio reservado en los discos con el objetivo de almacenar los programas que no necesitan estar en la memoria principal y para el intercambio de los programas desde y hacia la memoria principal.

El sistema operativo se encarga de planificar los discos, gestionar el espacio libre, asignar el almacenamiento y verificar que los datos se guarden en orden.

componentes principales de un sistema operativo almacenamiento secundario

Sistema de entrada/salida

El sistema de entrada/salida, otro de los componentes del sistema operativo, representa el intercambio de información entre el procesador y los dispositivos periféricos (teclado, mouse, pantalla, impresora y otros). Los dispositivos periféricos solicitan recursos del sistema por medio de interrupciones.

El sistema de E/S está compuesto por un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de controladores de dispositivos y otra interfaz para dispositivos específicos.

El sistema operativo gestiona el almacenamiento temporal de entrada/salida y las interrupciones de los dispositivos de entrada/salida.

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Los componentes del sistema operativo son: procesos, memoria principal, almacenamiento secundario, sistema de… Clic para tuitear

 

Sistema de archivos

Los archivos representan un conjunto de información almacenada en los discos de una PC. Dicha información se almacena de forma relacionada y organizada. Los archivos almacenan tanto los programas como los datos.

El sistema de archivos forma parte de los componentes de un sistema operativo y son la forma en que se organiza la información. Los sistemas de archivos más comunes son FAT, FAT32, ext3, NTFS, XFS.

El sistema operativo es responsable de construir y eliminar archivos y directorios, manipular archivos y directorios, establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento, realizar copias de seguridad de archivos.

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Sistemas de protección

En un sistema operativo varios usuarios pueden ejecutar simultáneamente sus programas, varios procesos se pueden ejecutar simultáneamente, varios programas se pueden ejecutar al mismo tiempo, varios procesos se pueden intercalar para su ejecución simulando una ejecución simultánea.

Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, por ejemplo para que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario. El sistema de protección es uno de los componentes del sistema operativo que proporciona el mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema.

El sistema operativo se encarga de distinguir entre uso autorizado y no autorizado, especificar los controles de seguridad a realizar y forzar el uso de los mecanismos de protección.

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Sistema de comunicaciones

El sistema de comunicaciones es uno de los componentes de un sistema operativo que permite el intercambio de información entre procesos y programas que se ejecutan localmente con procesos y programas que se ejecutan de forma remota.

Las tareas de envío y recepción de información las ejecuta el sistema de comunicaciones a través de las interfaces de red.

El sistema operativo es el responsable de controlar el envío y recepción de la información, crear y mantener la comunicación para que las aplicaciones envíen y reciban información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones locales y aplicaciones remotas.

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Programas del sistema

Los programas del sistema forman parte de los componentes del sistema operativo y son aplicaciones que se instalan con el sistema operativo pero que no forman parte de él. Los programas del sistema son útiles para el desarrollo y ejecución de los programas de usuario.

Las tareas que realizan los programas del sistema son: manipulación y modificación de archivos, información del estado del sistema, soporte a lenguajes de programación y comunicaciones.

El sistema operativo es el encargado de gestionar las tareas que realizan los diferentes programas del sistema.

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Gestión de recursos

Una PC está formada por el hardware y el software. El hardware se relaciona con los componentes físicos y el software con los programas y el sistema operativo.

Para que una PC pueda realizar las tareas solicitadas por el usuario requiere de la asignación de recursos para cada una de esas tareas. El sistema operativo administra los recursos que se deben asignar a los programas en ejecución.

El sistema operativo administra la unidad central de procesamiento, los dispositivos de entrada y salida, la memoria principal o memoria RAM, los discos o memoria virtual, los procesos o programas en ejecución y en general todos los recursos del sistema.

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