TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

Requisito previo: ¿Qué es un sistema operativo?

Un sistema operativo realiza todas las tareas básicas como administrar archivos, procesos y memoria. Por tanto, el sistema operativo actúa como administrador de todos los recursos, es decir. administrador de recursos . Así, el sistema operativo se convierte en una interfaz entre el usuario y la máquina. Es uno de los software más necesarios que está presente en el dispositivo.

El sistema operativo es un tipo de software que funciona como interfaz entre el programa del sistema y el hardware. Existen varios tipos de Sistemas Operativos de los cuales muchos de los cuales se mencionan a continuación. Echemos un vistazo a ellos.

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Existen varios tipos de sistemas operativos que se mencionan a continuación.

Sistema operativo por lotes
Sistema de programación múltiple
Sistema multiprocesamiento
Sistema operativo multitarea
Sistema operativo de tiempo compartido
Sistema operativo distribuido
Sistema operativo de red
Sistema operativo en tiempo real

1. Sistema operativo por lotes

Este tipo de sistema operativo no interactúa directamente con la computadora. Hay un operador que toma trabajos similares que tienen los mismos requisitos y los agrupa en lotes. Es responsabilidad del operador clasificar trabajos con necesidades similares.

Sistema operativo por lotes

Ventajas del sistema operativo por lotes

Varios usuarios pueden compartir los sistemas por lotes.
El tiempo de inactividad del sistema por lotes es muy menor.
Es fácil gestionar grandes trabajos repetidamente en sistemas por lotes.

Desventajas del sistema operativo por lotes

Los operadores de computadoras deben tener buen conocimiento de los sistemas por lotes.
Los sistemas por lotes son difíciles de depurar.
A veces resulta costoso.
Los otros trabajos tendrán que esperar un tiempo desconocido si alguno falla.
En un sistema operativo por lotes, el tiempo de procesamiento de los trabajos suele ser difícil de predecir con precisión mientras están en la cola.
Es difícil predecir con precisión el tiempo exacto necesario para que se complete un trabajo mientras está en la cola.

Ejemplos de sistemas operativos por lotes: Sistemas de Nómina, Extractos Bancarios, etc.

2. Sistema operativo multiprogramación

Sistemas operativos multiprogramación Se puede ilustrar simplemente como que hay más de un programa presente en la memoria principal y cualquiera de ellos puede mantenerse en ejecución. Esto se utiliza básicamente para una mejor ejecución de los recursos.

Multiprogramación

Ventajas del sistema operativo multiprogramación

La programación múltiple aumenta el rendimiento del sistema.
Ayuda a reducir el tiempo de respuesta.

Desventajas del sistema operativo multiprogramación

No existe ninguna posibilidad para que el usuario interactúe con los recursos del sistema.

3. Sistema operativo multiprocesamiento

Sistema operativo multiprocesamiento es un tipo de Sistema Operativo en el que se utiliza más de una CPU para la ejecución de recursos. Mejora el rendimiento del sistema.

Multiprocesamiento

Ventajas del sistema operativo multiprocesamiento

Aumenta el rendimiento del sistema.
Como tiene varios procesadores, si un procesador falla, podemos proceder con otro procesador.

Desventajas del sistema operativo multiprocesamiento

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Debido a las múltiples CPU, puede ser más complejo y de alguna manera difícil de entender.

4. Sistema operativo multitarea

El sistema operativo multitarea es simplemente un sistema operativo multiprogramación que cuenta con un algoritmo de programación Round-Robin. Puede ejecutar múltiples programas simultáneamente.

Hay dos tipos de sistemas multitarea que se enumeran a continuación.

Multi tareas preventivo
Multitarea cooperativa

Multitarea

Ventajas del sistema operativo multitarea

Se pueden ejecutar varios programas simultáneamente en un sistema operativo multitarea.
Viene con una gestión de memoria adecuada.

Desventajas del sistema operativo multitarea

El sistema se calienta varias veces en caso de programas pesados.

5. Sistemas operativos de tiempo compartido

A cada tarea se le da algo de tiempo para ejecutarse, de modo que todas las tareas funcionen sin problemas. Cada usuario obtiene el tiempo de la CPU ya que utiliza un único sistema. Estos sistemas también se conocen como Sistemas Multitarea. La tarea puede ser de un solo usuario o también de diferentes usuarios. El tiempo que tarda en ejecutarse cada tarea se llama cuántico. Una vez finalizado este intervalo de tiempo, el sistema operativo pasa a la siguiente tarea.

SO de tiempo compartido

Ventajas del sistema operativo de tiempo compartido

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Cada tarea tiene las mismas oportunidades.
Menos posibilidades de duplicación de software.
Se puede reducir el tiempo de inactividad de la CPU.
Uso compartido de recursos: los sistemas de tiempo compartido permiten que varios usuarios compartan recursos de hardware como la CPU, la memoria y los periféricos, lo que reduce el costo del hardware y aumenta la eficiencia.
Productividad mejorada: el tiempo compartido permite a los usuarios trabajar simultáneamente, reduciendo así el tiempo de espera para su turno para usar la computadora. Este aumento de la productividad se traduce en más trabajo realizado en menos tiempo.
Experiencia de usuario mejorada: el tiempo compartido proporciona un entorno interactivo que permite a los usuarios comunicarse con la computadora en tiempo real, brindando una mejor experiencia de usuario que el procesamiento por lotes.

Desventajas del sistema operativo de tiempo compartido

Problema de confiabilidad.
Hay que cuidar la seguridad y la integridad de los programas y datos del usuario.
Problema de comunicación de datos.
Gastos generales elevados: los sistemas de tiempo compartido tienen unos gastos generales más altos que otros sistemas operativos debido a la necesidad de programación, cambio de contexto y otros gastos generales que conlleva el soporte a múltiples usuarios.
Complejidad: los sistemas de tiempo compartido son complejos y requieren software avanzado para administrar múltiples usuarios simultáneamente. Esta complejidad aumenta la posibilidad de errores y errores.
Riesgos de seguridad: cuando varios usuarios comparten recursos, aumenta el riesgo de violaciones de seguridad. Los sistemas de tiempo compartido requieren una gestión cuidadosa del acceso, la autenticación y la autorización de los usuarios para garantizar la seguridad de los datos y el software.

Ejemplos de SO de tiempo compartido con explicación

Máquina virtual/CMS de IBM : IBM VM/CMS es un sistema operativo de tiempo compartido que se introdujo por primera vez en 1972. Todavía se utiliza hoy en día y proporciona un entorno de máquina virtual que permite a varios usuarios ejecutar sus propias instancias de sistemas operativos y aplicaciones.
TSO (opción de tiempo compartido) : TSO es un sistema operativo de tiempo compartido que IBM introdujo por primera vez en la década de 1960 para la computadora central IBM System/360. Permitió que varios usuarios accedieran a la misma computadora simultáneamente, ejecutando sus propias aplicaciones.
Servicios de terminal de Windows : Windows Terminal Services es un sistema operativo de tiempo compartido que permite que varios usuarios accedan a un servidor de Windows de forma remota. Los usuarios pueden ejecutar sus propias aplicaciones y acceder a recursos compartidos, como impresoras y almacenamiento en red, en tiempo real.

6. Sistema operativo distribuido

Este tipo de sistemas operativos son un avance reciente en el mundo de la tecnología informática y están siendo ampliamente aceptados en todo el mundo y, además, a gran ritmo. Varias computadoras autónomas interconectadas se comunican entre sí mediante una red de comunicación compartida. Los sistemas independientes poseen su propia unidad de memoria y CPU. Estos se conocen como sistemas débilmente acoplados o sistemas distribuidos . Los procesadores de estos sistemas difieren en tamaño y función. El principal beneficio de trabajar con este tipo de sistemas operativos es que siempre es posible que un usuario pueda acceder a archivos o software que en realidad no están presentes en su sistema, sino en algún otro sistema conectado dentro de esta red, es decir, el acceso remoto está habilitado dentro de los dispositivos conectados en esa red.

SO distribuido

Ventajas del sistema operativo distribuido

El fallo de uno no afectará la comunicación de la otra red, ya que todos los sistemas son independientes entre sí.
El correo electrónico aumenta la velocidad del intercambio de datos.
Dado que los recursos se comparten, la computación es muy rápida y duradera.
La carga en la computadora host se reduce.
Estos sistemas son fácilmente escalables ya que se pueden agregar fácilmente muchos sistemas a la red.
Se reduce el retraso en el procesamiento de datos.

Desventajas del sistema operativo distribuido

La falla de la red principal detendrá toda la comunicación.
Para establecer sistemas distribuidos se utiliza un lenguaje aún no bien definido.
Este tipo de sistemas no están fácilmente disponibles porque son muy caros. No sólo eso, el software subyacente es muy complejo y aún no se comprende bien.

Ejemplos de sistemas operativos distribuidos son LUGAR, etc.

El sistema operativo distribuido debe abordar las siguientes cuestiones:

La conexión en red provoca retrasos en la transferencia de datos entre nodos de un sistema distribuido. Tales retrasos pueden dar lugar a una visión inconsistente de los datos ubicados en diferentes nodos y dificultar conocer el orden cronológico en el que ocurrieron los eventos en el sistema.
Las funciones de control como la programación, la asignación de recursos y la detección de interbloqueos deben realizarse en varios nodos para lograr una aceleración de los cálculos y proporcionar un funcionamiento confiable cuando fallan las computadoras o los componentes de la red.
Los mensajes intercambiados por procesos presentes en diferentes nodos pueden viajar a través de redes públicas y atravesar sistemas informáticos que no están controlados por el sistema operativo distribuido. Un intruso puede aprovechar esta característica para alterar los mensajes o crear mensajes falsos para engañar al procedimiento de autenticación y hacerse pasar por un usuario del sistema.

7. Sistema operativo de red

Estos sistemas se ejecutan en un servidor y brindan la capacidad de administrar datos, usuarios, grupos, seguridad, aplicaciones y otras funciones de red. Estos tipos de sistemas operativos permiten el acceso compartido a archivos, impresoras, seguridad, aplicaciones y otras funciones de red a través de una pequeña red privada. Un aspecto más importante de los sistemas operativos de red es que todos los usuarios conocen bien la configuración subyacente, de todos los demás usuarios dentro de la red, sus conexiones individuales, etc. y es por eso que estas computadoras se conocen popularmente como sistemas estrechamente acoplados .

Sistema operativo de red

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Ventajas del sistema operativo de red

Servidores centralizados altamente estables.
Los problemas de seguridad se manejan a través de servidores.
Nuevas tecnologías y actualizaciones de hardware se integran fácilmente en el sistema.
El acceso al servidor es posible de forma remota desde diferentes ubicaciones y tipos de sistemas.

Desventajas del sistema operativo de red

Los servidores son costosos.
El usuario tiene que depender de una ubicación central para la mayoría de las operaciones.
Se requieren mantenimiento y actualizaciones periódicamente.

Ejemplos de sistemas operativos de red son Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare, BSD, etc.

8. Sistema operativo en tiempo real

Estos tipos de sistemas operativos sirven para sistemas en tiempo real. El intervalo de tiempo necesario para procesar y responder a las entradas es muy pequeño. Este intervalo de tiempo se llama tiempo de respuesta .
Sistemas en tiempo real Se utilizan cuando hay requisitos de tiempo muy estrictos como sistemas de misiles, sistemas de control de tráfico aéreo, robots, etc.

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Tipos de sistemas operativos en tiempo real

Sistemas duros en tiempo real:
Los sistemas operativos Hard Real-Time están destinados a aplicaciones donde las limitaciones de tiempo son muy estrictas e incluso el retraso más corto posible no es aceptable. Estos sistemas están diseñados para salvar vidas, como paracaídas automáticos o bolsas de aire que deben estar disponibles en caso de accidente. La memoria virtual rara vez se encuentra en estos sistemas.
Sistemas blandos en tiempo real:
Estos sistemas operativos son para aplicaciones donde las limitaciones de tiempo son menos estrictas.

Para obtener más información, consulte la Diferencia entre el sistema operativo duro en tiempo real y el sistema operativo suave en tiempo real .

Sistema operativo en tiempo real

Ventajas de RTOS

Consumo Máximo: Máxima utilización de dispositivos y sistemas, por lo tanto más rendimiento de todos los recursos.
Cambio de tareas: El tiempo asignado para el cambio de tareas en estos sistemas es muy reducido. Por ejemplo, en los sistemas más antiguos, se necesitan unos 10 microsegundos para pasar de una tarea a otra, y en los sistemas más recientes, se necesitan 3 microsegundos.
Centrarse en la aplicación: Concéntrese en ejecutar aplicaciones y menos importancia en las aplicaciones que están en la cola.
Tiempo real sistema operativo en el sistema Integrado: Dado que el tamaño de los programas es pequeño, RTOS también se puede utilizar en sistemas integrados como el transporte y otros.
Sin errores: Este tipo de sistemas están libres de errores.
Asignación de memoria: La asignación de memoria se gestiona mejor en este tipo de sistemas.

Desventajas de RTOS

Tareas limitadas: Muy pocas tareas se ejecutan al mismo tiempo y su concentración es menor en unas pocas aplicaciones para evitar errores.
Utilice muchos recursos del sistema: A veces los recursos del sistema no son tan buenos y además son caros.
Algoritmos complejos: Los algoritmos son muy complejos y difíciles de escribir para el diseñador.
Controlador de dispositivo y señales de interrupción: Necesita controladores de dispositivos específicos y señales de interrupción para responder lo antes posible a las interrupciones.
Tarea prioritaria: No es bueno establecer prioridad de subprocesos ya que estos sistemas son menos propensos a cambiar de tarea.

Ejemplos de sistemas operativos en tiempo real son Experimentos científicos, sistemas de imágenes médicas, sistemas de control industrial, sistemas de armas, robots, sistemas de control de tráfico aéreo, etc.