Un sistema operativo es una colección bien organizada de programas que administra el hardware de la computadora. Es un tipo de software de sistema que se encarga del buen funcionamiento del sistema informático.
Sistema operativo por lotes
En la década de 1970, el procesamiento por lotes era muy popular. En esta técnica, se agrupaban y ejecutaban a tiempo tipos similares de trabajos. La gente estaba acostumbrada a tener una sola computadora llamada mainframe.
En el sistema operativo Batch, el acceso se otorga a más de una persona; envían sus respectivos trabajos al sistema para su ejecución.
El sistema pone todos los trabajos en una cola por orden de llegada y luego ejecuta los trabajos uno por uno. Los usuarios recopilan su resultado respectivo cuando se ejecutan todos los trabajos.
El propósito de este sistema operativo era principalmente transferir el control de un trabajo a otro tan pronto como se completaba el trabajo. Contenía un pequeño conjunto de programas llamado monitor residente que siempre residía en una parte de la memoria principal. La parte restante se utiliza para trabajos de mantenimiento.
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Ventajas del sistema operativo por lotes
- El uso de un monitor residente mejora la eficiencia de la computadora ya que elimina el tiempo de CPU entre dos trabajos.
Desventajas del sistema operativo por lotes
1. Hambre
El procesamiento por lotes sufre de hambruna.
Por ejemplo:
Hay cinco trabajos J1, J2, J3, J4 y J5 presentes en el lote. Si el tiempo de ejecución de J1 es muy alto, los otros cuatro trabajos nunca se ejecutarán o tendrán que esperar mucho tiempo. De ahí que los otros procesos se vean afectados.
2. No interactivo
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El procesamiento por lotes no es adecuado para trabajos que dependen de la entrada del usuario. Si un trabajo requiere la entrada de dos números desde la consola, nunca los obtendrá en el escenario de procesamiento por lotes ya que el usuario no está presente en el momento de la ejecución.
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Sistema operativo multiprogramación
La multiprogramación es una extensión del procesamiento por lotes donde la CPU siempre se mantiene ocupada. Cada proceso necesita dos tipos de tiempo del sistema: tiempo de CPU y tiempo de IO.
En un entorno de multiprogramación, cuando un proceso realiza su E/S, la CPU puede iniciar la ejecución de otros procesos. Por tanto, la multiprogramación mejora la eficiencia del sistema.
Ventajas del sistema operativo multiprogramación
- En todo el sistema, aumentó ya que la CPU siempre tenía un programa para ejecutar.
- El tiempo de respuesta también se puede reducir.
Desventajas del sistema operativo multiprogramación
- Los sistemas de multiprogramación proporcionan un entorno en el que varios recursos del sistema se utilizan de manera eficiente, pero no proporcionan ninguna interacción del usuario con el sistema informático.
Sistema operativo multiprocesamiento
En el Multiprocesamiento se consigue la computación paralela. Hay más de un procesador presente en el sistema que puede ejecutar más de un proceso al mismo tiempo. Esto aumentará el rendimiento del sistema.
En el Multiprocesamiento se consigue la computación paralela. Más de un procesador presente en el sistema puede ejecutar más de un proceso simultáneamente, lo que aumentará el rendimiento del sistema.
Ventajas del sistema operativo multiprocesamiento:
Desventajas del sistema operativo multiprocesamiento
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- El sistema operativo multiprocesamiento es más complejo y sofisticado ya que se ocupa de varias CPU simultáneamente.
Sistema operativo multitarea
El sistema operativo multitarea es una extensión lógica de un sistema multiprogramación que permite múltiple programas simultáneamente. Permite a un usuario realizar más de una tarea informática al mismo tiempo.
Ventajas del sistema operativo multitarea
- Este sistema operativo es más adecuado para admitir múltiples usuarios simultáneamente.
- Los sistemas operativos multitarea tienen una gestión de memoria bien definida.
Desventajas del sistema operativo multitarea
- Los múltiples procesadores están más ocupados al mismo tiempo para completar cualquier tarea en un entorno multitarea, por lo que la CPU genera más calor.
Sistema operativo de red
Un sistema operativo, que incluye software y protocolos asociados para comunicarse con otras computadoras a través de una red de manera conveniente y rentable, se denomina sistema operativo de red.
Ventajas del sistema operativo de red
- En este tipo de sistema operativo el tráfico de red se reduce debido a la división entre clientes y servidor.
- Este tipo de sistema es menos costoso de configurar y mantener.
Desventajas del sistema operativo de red
- En este tipo de sistema operativo, el fallo de cualquier nodo de un sistema afecta a todo el sistema.
- La seguridad y el rendimiento son cuestiones importantes. Por lo tanto, se requieren administradores de red capacitados para la administración de la red.
Sistema operativo en tiempo real
En los sistemas de tiempo real, cada trabajo tiene una fecha límite determinada dentro de la cual se supone que debe completarse; de lo contrario, la gran pérdida estará ahí, o incluso si se produce el resultado, será completamente inútil.
La aplicación de un sistema en tiempo real existe en el caso de aplicaciones militares, si se quiere lanzar un misil, se supone que el misil debe lanzarse con cierta precisión.
Ventajas del sistema operativo en tiempo real:
- Fácil de diseñar, desarrollar y ejecutar aplicaciones en tiempo real bajo el sistema operativo en tiempo real.
- En un sistema operativo en tiempo real, la máxima utilización de dispositivos y sistemas.
Desventajas del sistema operativo en tiempo real:
- Los sistemas operativos en tiempo real son muy costosos de desarrollar.
- Los sistemas operativos en tiempo real son muy complejos y pueden consumir ciclos críticos de CPU.
Sistema operativo de tiempo compartido
En el sistema operativo Time Sharing los recursos del ordenador se asignan simultáneamente en función del tiempo a varios programas. Por lo tanto, ayuda a proporcionar acceso directo a una gran cantidad de usuarios a la computadora principal. Es una extensión lógica de la multiprogramación. En el tiempo compartido, la CPU cambia entre múltiples programas proporcionados por diferentes usuarios de forma programada.
Un sistema operativo de tiempo compartido permite atender a muchos usuarios simultáneamente, por lo que se requieren esquemas sofisticados de programación de CPU y gestión de entrada/salida.
Los sistemas operativos de tiempo compartido son muy difíciles y costosos de construir.
Ventajas del sistema operativo de tiempo compartido
- El sistema operativo de tiempo compartido proporciona una utilización y un intercambio efectivo de recursos.
- Este sistema reduce la inactividad de la CPU y el tiempo de respuesta.
Desventajas del sistema operativo de tiempo compartido
- Las velocidades de transmisión de datos son muy altas en comparación con otros métodos.
- Es necesario mantener la seguridad y la integridad de los programas de usuario cargados en la memoria y los datos, ya que muchos usuarios acceden al sistema al mismo tiempo.
Sistema operativo distribuido
El sistema operativo distribuido no se instala en una sola máquina, sino que se divide en partes y estas partes se cargan en diferentes máquinas. En cada máquina se instala una parte del Sistema Operativo distribuido para posibilitar su comunicación. Los sistemas operativos distribuidos son mucho más complejos, grandes y sofisticados que los sistemas operativos de red porque también deben ocuparse de distintos protocolos de red.
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Ventajas del sistema operativo distribuido
- El sistema operativo distribuido permite compartir recursos.
- Este tipo de sistema es tolerante a fallos.
Desventajas del sistema operativo distribuido
- La sobrecarga del protocolo puede dominar el costo de cálculo.