Clasificación sistemas operativos

Sistemas Operativos de multitarea

 La multitarea es la característica de los sistemas operativos modernos de permitir que varios procesos se ejecuten al parecer al mismo tiempo compartiendo uno o más procesadores.

Aquí son los procesos de usuario los que ceden la CPU al sistema operativo a intervalos regulares. Muy problemática, puesto que, si el proceso de usuario se interrumpe y no cede la CPU al sistema operativo, todo el sistema quedará trabado, es decir, sin poder hacer nada. Da lugar también a latencias muy irregulares y la imposibilidad de tener en cuenta este esquema en sistemas operativos de tiempo real. Un ejemplo sería Windows hasta la versión 95.

Los sistemas operativos multitarea son capaces de dar servicio a más de un proceso a la vez para permitir la ejecución de muchos más programas.

Sistemas Operativos multiusuarios

La palabra multiusuario se refiere a un concepto de sistemas operativos, pero en ocasiones también puede aplicarse a programas de computadora de otro tipo (e.j. aplicaciones de base de datos) e incluso a sistemas de cómputo. En general se le llama multiusuario a la característica de un sistema operativo o programa que permite proveer servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente, estrictamente es pseudo-simultáneo (tanto en paralelismo real como simulado).

 En los sistemas operativos antiguos, la idea de multiusuario guarda el significado original de que éste puede ser utilizado por varios usuarios al mismo tiempo, permitiendo la ejecución concurrente de programas por parte de distintos usuarios. Aunque la idea original de tiempo compartido o el uso de terminales bobas no es ya el más utilizado. Esto debido a que los computadores modernos pueden tener múltiples procesadores, o proveer sus interfaces de usuario a través de una red, o en casos especiales, ya ni siquiera existe un solo computador físico proveyendo los servicios, sino un conjunto de computadoras en red o conectadas por un bus de alta velocidad y actuando en concierto para formar un cluster.

Sistemas Operativos multiprocesador 

Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o más microprocesadores (CPUs).

Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes.

Los ordenadores multiprocesador presentan problemas de diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen dos arquitecturas que resuelven estos problemas:

• La arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte de la memoria.
• La arquitectura SMP, donde todos los procesadores comparten toda la memoria.

  Sistemas Operativos multitramo

 Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.
tiempo real: Es aquel sistema que interactúa activamente con un entorno con dinámica conocida en relación con sus entradas, salidas y restricciones temporales, para darle un correcto funcionamiento de acuerdo con los conceptos de estabilidad, controlabilidad y alcanzabilidad. 

Sistemas Operativos tiempo real

Un sistema operativo de tiempo real es un sistema operativo que ha sido desarrollado para aplicaciones de tiempo real. Como tal, se le exige corrección en sus respuestas bajo ciertas restricciones de tiempo. Si no las respeta, se dirá que el sistema ha fallado. Para garantizar el comportamiento correcto en el tiempo requerido se necesita que el sistema sea predecible. 

En la actualidad hay un debate sobre qué es tiempo real. Muchos sistemas operativos de tiempo real tienen un programador (en inglés conocido como scheduler), diseños de controladores que minimizan los periodos en los que las interrupciones están deshabilitadas, un tiempo finito conocido (casi siempre calculado para el peor de los casos, término que en inglés se conoce como worst case) de la duración de interrupción. Muchos incluyen también formas especiales de gestión de memoria que limitan la posibilidad de fragmentación de la memoria y aseguran un límite superior mínimo para los tiempos de asignación y retiro de la memoria asignada. 

Fuente de poder AT y Fuente de poder ATX.

AT son las siglas de ("Advanced Technology") ó tecnología avanzada, que se refiere a un estándar de dispositivos introducidos al mercado a inicios de los años 80´s que reemplazo a una tecnología denominada XT ("eXtended Technology") ó tecnología extendida. 

     La fuente AT es un dispositivo que se acopla en el gabinete de la computadora y que se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica del enchufe de pared en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora con un menor voltaje. Otras funciones son  las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. Se le puede llamar fuente de poder AT, fuente de alimentación AT, fuente analógica, fuente de encendido mecánico,  entre otros nombres.

La fuente AT actualmente está en desuso y fue sustituida por la tecnología de fuentes de alimentación ATX.

Figura 3. Esquema externo de la fuente de poder AT

1.- Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos.

2.- Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe de pared.

3.- Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje de 127V ó 240V.

4.-  Conector de suministro a otros dispositivos: permite alimentar cierto tipo de monitores CRT.

5.- Conector AT: alimenta de electricidad a la tarjeta principal.

6.- Conector de 4 terminales MOLEX: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas.

7.- Conector de 4 terminales para BERG: alimenta las disqueteras.

8.- Interruptor manual: permite encender la fuente de manera mecánica.

El estándar ATX (Advanced Technology Extended) se desarrolló como una evolución del factor de forma[ de Baby-AT, para mejorar la funcionalidad de los actuales E/S y reducir el costo total del sistema. Este fue creado por Intel en 1995. Fue el primer cambio importante en muchos años en el que las especificaciones técnicas fueron publicadas por Intel en 1995 y actualizadas varias veces desde esa época, la versión más reciente es la 2.2  publicada en 2004.

La fuente de poder es la encargada de suministrar energía a todos los dispositivos internos de la computadora e inclusive, a algunos externos (como el teclado o el mouse). Actualmente existen dos tecnologías en fuentes de poder, las cuales definen las características de cada una: AT y ATX. Básicamente, son el mismo circuito, pero en la fuente ATX tenemos una etapa de control más complicada, además de tener otras tensiones de salida y señales que no se tenía en las fuentes AT.

 La fuente de poder es un componente fundamental en una PC, ya que suministra la energía eléctrica a cada uno de los componentes del sistema. La función básica de la fuente de poder consiste en convertir el tipo de energía disponible en la toma de corriente de pared a aquellos que sea utilizable por los circuitos de la computadora. La fuente de poder además de generar –5v y -12v estos voltajes casi no se usa para nada. Estos voltajes negativos, se requieren por compatibilidad de sistemas modernos. Los voltajes –5v y –12v son suministrados a la tarjeta madre por la fuente de poder. La señal –5v se dirigen al bus ISA en el pin 25 y no se emplea en ninguna forma en la tarjeta madre.