Tipos de sistemas operativos

Clasificación de Sistemas Operativos

 1.-SO por lotes

De entre los tipos de sistemas operativos, el más antiguo es el sistema operativo por lotes. En general, este sistema procesa tareas grandes con poca o nula interación con el usuario, es decir que no interviene en la elaboración del proceso de procesamiento. Requiere a su vez que los procesos de los que se vaya a encargar sean enviados en lotes, es decir, que se ocupa de agrupar las distintas tareas en grupos que tengan caracterìsticas similares, para asì procesar una gran tarea. Asì pues, las tareas se agrupan por similitudes y son procesadas por paquetes.
Pueden ser usados en procesos de grandes volumenes como calculos matemàticos, en algùnos estùdios sobre comportamientos de la poblaciòn y su movimiento.

El sistema funciona de la siguiente manera:

Datos de entrada---→ proceso----→ datos de salida

El funcionamiento es básicamente introducir los datos y peticiones de tareas, iniciar el procesamiento que no se puede detener hasta terminar (en caso de que haya errores en la entrada, hay que repetir el proceso cuando termine el erroneo) y al final obtener los resultados que se traducen en los datos de salida.
Referente a la seguridad, no hay forma de que exista pérdida de información.
Características:

• Datos y ordenes se deben enviar en paquete/lote.
• Poca interacción con el usuario.
• No se supervisa la ejecución, es decir, no debes verificar como está funcionando el proceso.
• No se puede detener el proceso cuando ya empezó.
• Mejor aprovechamiento del procesador en una sola tarea todos sus recursos

Ejemplo de sistemas:

Seope DC6600, que se usa para procesamiento científico.

Execll para univac 1107, usado para datos estadísticos. 

Actualmente se usan en su lugar algunos sistemas multitarea que en realidad comparten todos sus recursos en una sola tarea. Podemos de una manera más sencilla, ver las viejas renderizaciones de películas, en las cuales la tarea no necesitaba una supervisión del proceso, más que iniciarlo y esperar a que terminara, teniendo así una ventaja de el procesamiento por lotes antigüo.

 

 2.- SO de tiempo compartido

Se trata de un sistema en el que se puede hacer que varios usuarios accedan a un equipo y este simule que los usuarios poseen todos los recursos de ese equipo para ellos mismos. Las tareas que los usuarios encomienden a ese equipo central será procesada tan rápido como le sea posible a este equipo y los resultados de ejecución serán mostrados en la terminal individual de cada usuario.

Caracteríticas:

• Comparte de forma concurrente los recursos en las tareas
• Corto tiempo de respuesta
• Popular en multi programación multiusuario
• Diversos usuarios usan el equipo y sus recursos
• Tiene un algoritmo de reparto circular para los turnos según entrada de los usuarios
• Durante la ejecución, el usuario no puede hacer cambios

Ejemplos de sistemas:
Multics, OS/360, Dec-10

En temas de seguridad, tiene que manejar un control de accesos y permisos, dado que multiples usuarios pueden estar accesando a los recursos del equipo y por tanto se debe mantener un control sobre la información que el mismo sistema está manejando.
Así también evita la monopolización del sistema, para que todos tengan acceso al sistema.

3.- SO distribuidos

En este sistema se le dá al usuario la facilidad de acceder a recursos remotos de la mismo forma en que haría si los tuviera localmente.
Los computadores comparten sus recursos como si fueran de uno mismo para la elaboración de una tarea, que puede tratarse de grandes volumenes de información procesados por todas las computadoras al mismo tiempo. Cuando el sistema está fuertemente acoplado, comparte memoria y reloj global (aquí la idea de super PC), en el debíl cada quien cuenta con su memoria local y descordinada a las otras.
A los computadores de cada usuario se le llama nodo, y cada uno de esos nodos tiene un subconjunto de programas que componen al SO distribuido, cada subconjunto es una combinación de 2 proveedores de servicios distintos, conectados a un nodo central, alguien coordina acciones pero, a diferencia de en un sistema en red, al perder un nodo, no se pierde información de forma en que se imposibilite el trabajo, si no que otro nodo puede seguir con el trabajo del faltante (repartido entre todos).
Se trata de varios sistemas autonomos que están trabajando de manera conjunta, de esta manera incluso en la actualidad se usan para lo siguiente:

• Clusteres: varias computadoras trabajando de manera conjunta, comportandose como una supercomputadora compratiendo los recursos, usado en calculos de ingenieria de alto desempeño, matemática teórica, clima, movimientos poblacionales, fisica de alto nivel, etc.
• Grids: Matrices de computación que comparten datos, con aplicaciones emergentes de e-science y e-bussines, operadas por comunidades de personas distribuidas geográficamente, compartiendo recursos de hardware y data. 
• P2P: Sistemas descentralizados y distribuidos, con aplicaciones de comparten archivos, mensajes instantaneos, juegos en linea, ejemplo es la tv por internet, ares o bit Torrent.
• Sistema de almacenamiento distribuido: El NFS (Network File System) es un gran ejemplo de esto, permite al usuario una visión única de datos que se almacenan en distintos sistemas de archivos, o PC's dispersas en la misma u otra red.

Caracteristicas de los Sistemas

• Operativos distribuidos:
• Colección de sistemas autónomos capaces de comunicación y cooperación mediante
• interconexiones hardware y software .
• Gobierna operación de un S.C. y proporciona abstracción de máquina virtual a los
• usuarios.
• Objetivo clave es la transparencia.
• Generalmente proporcionan medios para la compartición global de recursos.
• Servicios añadidos: denominación global, sistemas de archivos distribuidos,
• facilidades para distribución de cálculos (a través de comunicación de procesos
• internodos, llamadas a procedimientos remotos, etc.).

La transparencia en los procesos y el flujo de datos para que no haya perdida de información con un sistema de red extra que asegure esta seguridad es primordial. El uso de estos sistemas actualmente se mantiene el más claro ejemplo son video juegos online y más especificamente en Mobas a gran escala en los que varios equipos se reparte la tarea de "el juego" para que de esta manera todos cooperen al desarrollo del mundo  y sus actividades como World Of Warcraft.

Ejemplo de sistemas:
 Chorus free code, Solaris MC, Sprite, Amoeba; en su mayoria desarrollados en codigo libre, basados en Linux.

4.- SO MultiTarea o multiprogramación

Los sistemas operativos más visibles actualmente y más fáciles de ubicar, dado que en este caso, los sistemas operativos multi tarea pueden ejecutar en un mismo equipo varias tareas distintas, repartiendo los recursos del equipo en varias partes para poder ejecutar cada tarea.
Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización.
 Un Sistema Operativo multiusuario permite a mas de un solo usuario accesar una computadora.Claro que, para llevarse esto a cabo, el Sistema Operativo también debe ser capaz de efectuar multitareas.
Se enfocan en equipos con más de un procesador, actualmente cores de un procesador principal, así ocupan la memoria principal del equipo, con varias tareas simultaneas.  
En cuanto a la seguridad, necesita validación de usuarios para seguridad y protección, para así tener control en los datos de cada usuario.
 Características:

- Generalmente soportan múltiples usuarios (multiusuarios).
– Multiplexan los recursos de un sistema informático entre una multitud de programas activos.
– Gestionan la operación de sistemas informáticos que incorporan varios procesadores.
– Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios individuales.
– Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.
– Son multiprocesadores y multitareas por definición ya que soportan la ejecución simultánea de múltiples tareas sobre diferentes procesadores.
– Se caracterizan por tener múltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.

Ejemplos:
Toda la gama de Windows actual, desde antes de windows, GNU Linux hacia delante como sería las seríes de Debian en código abierto, dando paso a Ubuntu, Manjaro, etc. Además de sistemas operativos como OSX y otros más de Apple, así como la llegada de los sistemas móviles en los celulares, Android y IOS.

5.- SO de tiempo real

 Los Sistemas Operativos de tiempo real son aquelos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos.
Estos sistemas se encargan de ejecutar su tarea en el momento justo e inmediatamente cuándo se require.
Muchos Sistemas Operativos de tiempo real son construidos para aplicaciones muy específicas como control de tráfico aéreo, bolsas de valores, control de refinerías, control de laminadores. También en el ramo automovilístico y de la electrónica de consumo, las aplicaciones de tiempo real están creciendo muy
rápidamente. Otros campos de aplicación de los Sistemas Operativos
de tiempo real son los siguientes:

• Control de trenes.
• Telecomunicaciones.
• Sistemas de fabricación integrada.
• Producción y distribución de energía eléctrica.
• Control de edificios.
• Sistemas multimedia.

Características:

•  No utiliza mucha memoria
• Cualquier evento en el soporte f ́ısico puede hacer que se ejecute una tarea
• Multi-arquitectura (c ́odigo portado a cualquier tipo de CPU)
• Muchos tienen tiempos de respuesta predecibles para eventos electr ́onicos

Se caracterizan por presentar requisitos especiales en cinco ́areas generales:

• Determinismo
• Sensibilidad
• Control del usuario
• Fiabilidad
• Tolerancia a los fallos

Ejemplos:

Usos en Maquiladoras para detención de operaciones, medidores de pulso cardiaco, alarma.  

6.- SO de red

En este sistema, varios sistemas se conectan de manera en que puedan compartir datos principalmente, cada quien tiene sus recursos individuales e intactos. El sistema en redes solo intenta coordinar los distintos sistemas para la compartición de datos.
El sistema operativo de red determina los recursos, así como la forma de compartir y acceder a los mismos. Los equipos en este caso están conectados a un servidor central, hay un servidor que será el computador con el sistema operativo de red que controla el flujo de datos, así como la seguridad de los mismos en el proceso de acceso y permisos.
Existe también un sistema de red que este organizado de forma no centralizada, esto a diferencia de uno centralizado significa que los datos o la conexión base de los ordenadores cliente no se ve dirigida a un solo servidor, y los datos que fluyen en la red vienen de distintos puntos y servidores. Al momento que se habla de sistema operativo de red, la seguridad es primordial y siempre están presentes protocolos (ya establecidos con anterioridad) y otros métodos de control de accesos para proteger los datos que fluyen y que no cualquier usuario pueda acceder, en caso de que sea necesario.

Características:

• Gestión centralizada de recursos y equipos de la red, se realiza con un servidor que posee sistema operativo para red
• Coordina los periféricos con los recursos en red
• Seguridad, proponiendo inicialmente administración de usuarios, los controles de inicio de sesión y contraseñas, para porteriormente hablar de controles de acceso y permisos para los datos/recursos
• Requiere a alguien monitoreando la red y administrando los movimientos que se dan en la misma, además de haber sido el encargado de posibilitar la conexión y sus derivados
• El recurso principal que comparte son datos/información

Ejemplos de sistemas:

Novell Netware, Windows server, Unix como uso general, FTOS de Dell

Actualmente, la mayor parte de los usuarios que estructuran redes, se fían más de la gamma en Windows Server, dadas condiciones de compatibilidades y los equipos que los clientes pueden manejar, probablemente sea el más usado en esta área. 

7.-SO paralelos

Este tipo de sistema operativo es muy peculiar, podría tomar similitudes con un sistema multitarea, pero en realidad, difiere mucho.
Pretende mejorar la eficiencia del equipo cuando se presenten varias tareas, de forma que cuando existan procesos que están compitiendo por los recursos del computador, el sistema se encargue de ejecutar todas las tareas al mismo tiempo. El punto es que al momento de ejecutar el resto de las tareas en forma paralela, solo 1 tarea está usando los recursos de manera directa, mientras que las otras son simulados el proceso de resolución. Un caso práctico puede ser UNIX, en UNIX existe posibilidad de ejecutar programas sin atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). En lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como lo haria normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente despues de haber creado el proceso.
El paralelismo se basa en la informática, es una función que realiza el procesador para ejecutar varias tareas al mismo tiempo. Es decir, puede realizar varios cálculos simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños, que son posteriormente solucionados en el paralelo.

Características:
– Realizan más trabajo en menos tiempo
– Ejecutan programas atendiendo de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario
– Proporcionan servicios de manera proporcional al nivel de hardware
– Son tolerantes a fallas
– Cada procesador cuenta con su propia memoria local Se mantienen copias de cada proceso
– Permiten compartir de manera dinámica procesos y recursos entre los diferentes procesadores 

Ejemplos de sistemas:
Alpha, PVM, la serie AIX,

Fuentes

https://sites.google.com/site/materiasisoperativo/unidad-1-introduccion-a-los-sistemas-operativos/1-4-clasificacion?tmpl=%2Fsystem%2Fapp%...

Apuntes de clase de sistemas operativos, tercer semestre, Carlos Pérez, Instituto Tecnológico Superior de Nuevo Casas Grandes