lunes, 20 de abril de 2009

TIPOS DE RED


TIPOS DE REDES
Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribución lógica.
Clasificación segun su tamaño
Las
redes PAN (red de administración personal) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.
CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de
gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.
Las redes LAN (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra
empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red.Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.
Características preponderantes:
Los canales son propios de los usuarios o
empresas.
Los enlaces son líneas de alta
velocidad.
Las estaciones están cercas entre sí.
Incrementan la
eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.
Las tasas de error son menores que en las redes
WAN.
La
arquitectura permite compartir recursos.
LANs mucha veces usa una
tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán mas adelante.
Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las
LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc.
Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.
Las
redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta.

compuertas logicas

Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.
La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0". La siguiente ilustración muestra un ejemplo de una señal binaria.


Compuerta AND: (ver funcionamiento)
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x. La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0. Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1.



Compuerta OR: (ver funcionamiento)
La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.

Compuerta NOT: (ver funcionamiento)
El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria. Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.

Compuerta Separador (yes):
Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada. Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá una salida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corriente producida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a la entrada de la misma.De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.

Compuerta NAND: (ver funcionamiento)
Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.

Compuerta NOR: (ver funcionamiento)
La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.

CAMARA____----------____JIJIJI

Una cámara web o web cam es una pequeña cámara digital conectada a una computadora, la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet en directo, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras de forma privada.
Las webcams necesitan una computadora para transmitir las imágenes. Sin embargo, existen otras cámaras autónomas que tan sólo necesitan un punto de acceso a la red informática, bien sea
ethernet o inalámbrico. Para diferenciarlas de la webcam o cámaras de web se las denomina net cam o cámaras de red.
También son muy utilizadas en
mensajería instantánea y chat como el MSN Messenger, Yahoo! Messenger, Ekiga, Skype etc. En el caso del MSN Messenger aparece un icono indicando que la otra persona tiene webcam. Por lo general puede transmitir imágenes en vivo, pero también puede capturar imágenes o pequeños vídeos (dependiendo del programa de la webcam) que pueden ser grabados y transmitidos por internet. Este dispositivo se clasifica como de entrada, ya que por medio de él podemos transmitir imágenes hacia la computadora.


Historia [editar]
En el Departamento de Informática de la Universidad de Cambridge la cafetera estaba situada en un sótano. Si alguien quería un café tenia que bajar desde su despacho y, si lo había, servirse una taza. Si no lo había tenía que hacerlo. Las normas decían que el que se termina la cafetera debe rellenarla, pero siempre hay listos que no cumplen con las normas. En 1991, Quentin Stafford-Fraser y Paul Jardetzky, que compartían despacho, hartos de bajar tres plantas y encontrarse la cafetera vacía decidieron pasar al contraataque. Diseñaron un protocolo cliente-servidor que conectándolo a una cámara, trasmitía una imagen de la cafetera a una resolución de 128 x 128 pixels. Así, desde la pantalla de su ordenador sabían cuando era el momento propicio para bajar a por un café, y de paso sabían quienes eran los que se acababan la cafetera y no la volvían a llenar. El protocolo se llamó XCoffee y tras unos meses de depuración se decidieron a comercializarlo. En 1992 salió a la venta la primera cámara web llamada XCam. La cámara finalmente fue desconectada el 22 de agosto de 2001.

Software [editar]
Como se ha dicho, la instalación básica de una webcam consiste en una
cámara digital conectada a una computadora, normalmente a través del puerto USB. Lo que hay que tener en cuenta es que dicha cámara no tiene nada de especial, es como el resto de cámaras digitales, y que lo que realmente le da el nombre de webcam es el software que la acompaña.
El software de la webcam toma un fotograma "
frame" de la cámara cada cierto tiempo (puede ser una imagen estática cada medio segundo) y la envía a otro punto para ser visualizada. Si lo que se pretende es utilizar esas imágenes para construir un video, de calidad sin saltos de imagen, se necesitará que la webcam alcance una tasa de unos 15 - 30 frames por segundo.
En los videos que tengan como objetivo ser colgados en internet o ser enviados a dispositivos móviles, es mejor una cadencia de 14 frames por segundo. De esta manera conseguiremos ahorrar espacio y aun así seguirá teniendo calidad, si bien se apreciaran ligeros saltos en el movimiento.
Si lo que quieres es que esas imágenes sean accesibles a través de internet, el software se encargará de transformar cada frame en una imagen en formato
jpg y enviarlo a un servidor web utilizando el protocolo de transmisión de ficheros (FTP).
Tecnología [editar]
Las cámaras web normalmente están formadas por una lente, un sensor de imagen y la circuitería necesaria para manejarlos.
Existen distintos tipos de lentes, siendo las lentes plásticas las más comunes. Los sensores de imagen pueden ser
CCD (charge coupled device) o CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Este último suele ser el habitual en cámaras de bajo coste, aunque eso no signifique necesariamente que cualquier cámara CCD sea mejor que cualquiera CMOS. Las webcams para usuarios medios suelen ofrecer una resolución VGA (640x480) con una tasa de unos 30 frames por segundo, si bien en la actualidad están ofreciendo resoluciones medias de 1 - 1,3 MP.
La circuitería electrónica es la encargada de leer la imagen del sensor y transmitirla a la computadora. Algunas cámaras usan un sensor CMOS integrado con la circuitería en un único
chip de silicio para ahorrar espacio y costes. El modo en que funciona el sensor es equivalente al de una cámara digital normal.

Problemas [editar]
Mucha gente en el mundo se ha hecho famosa por la difusión de vídeos, cómicos o no, o de emisiones permanentes, que han conseguido mover grandes cantidades económicas, al apelar al "voyeurismo" y al interés de las personas por las vidas de otros.
Una webcam es un riesgo de seguridad porque un hacker puede acceder a ella y grabar lo que vea, solo se debe conectar cuando se necesite.
Pese a su mala calidad de imagen, a veces se le utiliza como cámara de vigilancia.

MICROFONO"·$%·$%·&$%&$%/$/

El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento.
Clasificación de los micrófonos [editar]
Los micrófonos se pueden dividir según varias clasificaciones:
Según su directividad.
Según el
transductor.
Según su utilidad.
Según su calidad

Según la directividad [editar]
Como se mencionó en las características hay 6 tipos de micrófonos:
Micrófono omnidireccional
Micrófono de zona de presión
Micrófono bidireccional
Micrófono de gradiente de presión
Micrófono unidireccional de interferencia, línea, rifle, cañón o semicañón.
Micrófono parabólico

Según su transducción acústico-mecánica [editar]
Nos encontramos ante 3 grupos:
Micrófono de Presión.
Micrófono de Gradiente de Presión o Velocidad.
Micrófono Combinado de Presión y Gradiente de Presión.

Según su transducción mecánico-eléctrica [editar]
Los 6 tipos de micrófonos más importantes son:
Micrófono electrostático: de condensador, electret, etc.
Micrófono dinámico: de bobina y de cinta.
Micrófono piezoeléctrico.
Micrófono magnetoestrictivo.
Micrófono magnético.
Micrófono de carbón.

Electrostático [editar]
Las
ondas sonoras provocan el movimiento oscilatorio del diafragma. A su vez, este movimiento del diafragma provoca una variación en la energía almacenada en el condensador que forma el núcleo de la cápsula microfónica y, esta variación en la carga almacenada, (electrones que entran o salen) genera una tensión eléctrica que es la señal que es enviada a la salida del sistema.
La señal eléctrica de salida es (o debería ser) análoga en cuanto a forma (
amplitud y frecuencia a la onda sonora que la generó.
Son micros electrostáticos:
Micrófono de condensador.
Micrófono electret.
Micrófono de condensador de radiofrecuencia.

Electrodinámico [editar]
La vibración del diafragma provoca el movimiento de una bobina móvil o cinta corrugada ancladas a un imán permanente generan un
campo magnético, cuyas fluctuaciones son transformadas en tensión eléctrica.
La señal eléctrica de salida es (o debería ser) análoga en cuanto a forma (
amplitud y frecuencia) a la onda sonora que la generó.
Son micros electrodinámicos:
Micrófono de bobina móvil o dinámico.
Micrófono de cinta

Piezoeléctrico [editar]
Las
ondas sonoras hacen vibrar el diafragma y, el movimiento de éste, hace que se mueva el material contenido en su interior (cuarzo, sales de Rochélle, carbón, etc). La fricción entre las partículas del material generan sobre la superficie del mismo una tensión eléctrica.
La señal eléctrica de salida es (o debería ser) análoga en cuanto a forma (
amplitud y frecuencia a la onda sonora que la generó).
La
respuesta en frecuencia de los micrófonos piezoeléctricos es muy irregular, por lo que su uso en ámbitos de audio profesional está desaconsejada.
Son micrófonos piezoeléctricos:
El
micrófono de carbón
El
micrófono de cristal
El
micrófono de cerámica

Según su utilidad [editar]
Existen seis tipos de micrófonos según utilidad:
Micrófono de mano o de bastón: Diseñado para utilizarse sujeto con la mano. Está diseñado de forma que amortigua los golpes y ruidos de manipulación.
Micrófono de estudio: No poseen protección contra la manipulación, pero se sitúan en una posición fija y se protegen mediante gomas contra las vibraciones.
Micrófono de contacto: Toman el sonido al estar en contacto físico con el instrumento. Se utiliza también para disparar un sonido de un módulo o sampler a través de un MIDI trigger.
Micrófono de corbata, de solapa o Lavalier. Micrófono en miniatura que poseen filtros para evitar las bajas frecuencias que produce el roce del dispositivo con la ropa.
Micrófono inalámbrico: La particularidad de este dispositivo es la posibilidad de utilizarlo sin cable. Pueden ser de solapa o de bastón (de mano). No necesitan el cable al poseer un transmisor de FM (más habitual que uno de AM).
Micrófono mega direccional: Micrófono con una zona de grabación de 50cm. Sirve para grabar a una sola persona o fuente desde distancias mayores.


PERIFERICOS

En Informática, se denominan periféricos a los aparatos o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la CPU de una computadora/pc.
Se consideran periféricos tanto a las unidades o
dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.
Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la
CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación:
el bus de direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,
el bus de control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y
el bus de datos, por donde circulan los datos.
A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no escencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un
sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una computadora. El mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos las computadora personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesaria el empleo de un mouse, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el mouse comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que tampoco hacen uso del mouse como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y Linux.
Tipos de periféricos [editar]
Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales:
Periféricos de entrada: captan y envían los datos al dispositivo que los procesará.
Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.
Periféricos de entrada/salida (E/S)
Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria RAM no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal.
Periféricos de comunicación: son los periféricos que se encargan de comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información.
Periféricos de entrada [editar]

Ratón
Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:
mouse (o ratón)
teclado
micrófono
escáner

Periféricos de salida [editar]

Monitores de computadora, trabajando juntos.
Son los que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible para el usuario. algunos ejemplos son:
Monitor
Impresora
Altavoces o Parlantes
Auriculares
Fax
Pantalla táctil

Periféricos de entrada/salida [editar]
Pantalla táctil
Impresora Multi-función o multi-funcional
Auriculares con micrófono integrado

Periféricos de almacenamiento [editar]

Interior de un Disco Duro.
Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son:
Disco duro
Disco flexible
Lector y/o Grabadora de
CD
Lector y/o Grabadora de
DVD
Lector y/o Grabadora de
Blu-ray
Lector y/o Grabadora de
HD DVD
Memoria Flash
Cintas magnéticas
Tarjetas perforadas
Memoria portátil
Disquete
Otros dispositivos de almacenamiento:
Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología magnética.
EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad de lectura muy alta
SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología magneto-óptica.
Magneto-ópticos de 3,5: Caben de 128 Mb a 640 Mb
Jaz (Iomega): Es como el Zip y caben de 1 GB a 2 GB.
Cintas Magnéticas: Caben hasta más de 4 GB.

Periféricos de comunicación [editar]
Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes:
placa madre
Fax-Módem
Tarjeta de red
Hub
Switch
Router
Tarjeta
Wireless
Tarjeta
Bluetooth
[[Controlador ambos exista un tercer elemento que actúe como traductor de señales. Este traductor es un circito electrónico denominado interfaz.
Como las señales generadas por los diferentes perifér

PC


El término computadora personal u ordenador personal (en inglés, Personal Computer o PC) tiene tres significados:
La gama de computadoras personales de
IBM que originaron el uso del término: véase IBM PC.
Término genérico utilizado para referirse a
microcomputadoras que son compatibles con las especificaciones de IBM.
Término genérico utilizado a veces para referirse a todas las microcomputadoras.
Una computadora personal es una microcomputadora, diseñada en principio para ser usada por una sola persona a la vez, y que es compatible con el PC de IBM (aunque en el lenguaje corriente se puede referir también a equipos incompatibles). Una computadora personal es generalmente de tamaño medio y es usado por un sólo usuario (aunque hay sistemas operativos que permiten varios usuarios simultáneamente, lo que es conocido como multiusuario).
Una computadora personal suele estar equipada para cumplir tareas comunes de la informática moderna, es decir permite navegar por Internet, escribir textos y realizar otros trabajos de oficina además de escuchar música, ver vídeos, jugar, estudiar, etc.
En cuanto a su movilidad podemos distinguir entre:

CONVERSORES (ANALOGICO-DIGITAL)

Funcionamiento
Estos conversores poseen dos señales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y determinan el rango en el cual se convertirá una señal de entrada.
El dispositivo establece una relación entre su entrada (señal analógica) y su salida (digital) dependiendo de su resolución. Esta resolución se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor análogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analógica de entre 0 y 5 voltios y su resolución es:
Resolución = valor analógico / (2^8)
Resolución = 5 V / 256
Resolución = 0.0195v o 19.5mv.
Resolucion = LSB
Lo anterior quiere decir que por cada 19.5 milivoltios que aumente el nivel de tensión entre las entradas nomencladas como "Vref+" y "Vref-" que ofician de entrada al conversor, éste aumentará en una unidad su salida (siempre sumando en forma binaria bit a bit). Por ejemplo:
Entrada - Salida
0 V - 00000000
0.02 V - 00000001
0.04 V - 00000010
1 V - 00110011
(5 V-LSB) - 11111111

Tipos de conversores usuales
De aproximaciones sucesivas: Es el empleado más comúnmente, apto para aplicaciones que no necesitan grandes resoluciones ni velocidades. Debido a su bajo coste se suele integrar en la mayoría de microcontroladores permitiendo una solución de bajo coste en un único chip para numerosas aplicaciones de control. El conversor realiza una búsqueda dicotómica del valor presente en la entrada. Su principal carencia es el elevado tiempo de conversión necesario.
Flash: este conversor destaca por su elevada velocidad de funcionamiento. Está formado por una cadena de divisores de tensión y comparadores, realizando la conversión de manera inmediata en una única operación. Su principal desventaja es el elevado costo.
Sigma-delta: Tienen una velocidad máxima de conversión baja pero a cambio poseen una relación señal a ruido muy elevada, la mayor de todos.
Otros tipos de conversores igualmente utilizados son: rampa, doble-rampa, etc
.

SISTEMAS OPERATIVOS

Un sistema operativo es un software de sistema, es decir, un conjunto de programas de computación destinados a realizar muchas tareas entre las que destaca la administración eficaz de sus recursos.
Comienza a trabajar cuando en memoria se carga un programa especifico y aun antes de ello, que se ejecuta al iniciar el equipo, o al iniciar una máquina virtual, y gestiona el
hardware de la máquina desde los niveles más básicos, brindando una interfaz con el usuario.
Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a éstos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios, computadoras, radios,etc).
Funciones básicas
Los sistemas operativos, en su condición de capa
software que posibilitan y simplifica el manejo de la computadora, desempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del equipo. Entre las más destacables, cada una ejercida por un componente interno (módulo en núcleos monolíticos y servidor en micronúcleos), podemos reseñar las siguientes:
Proporcionar más comodidad en el uso de un computador.
Gestionar de manera eficiente los recursos del equipo, ejecutando servicios para los procesos (programas)
Brindar una interfaz al usuario, ejecutando
instrucciones (comandos).
Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban (evolutividad).
Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático: suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades.
Servicio de soporte
Los servicios de soporte de cada sistema operativo dependerán de la
implementación particular de éste con la que estemos trabajando. Entre las más conocidas se pueden destacar las implementaciones de Unix, desarrolladas por diferentes empresas de software, los sistemas operativos de Apple Inc., como Mac OS X para las computadoras de Apple Inc., los sistemas operativos de Microsoft, y las implementaciones de software libre, como GNU/Linux o BSD producidas por empresas, universidades, administraciones públicas, organizaciones sin fines de lucro y/o comunidades de desarrollo.
Estos servicios de soporte suelen consistir en:
Actualización de versiones.
Mejoras de seguridad.
Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo entorno gráfico, un asistente para administrar alguna determinada función, ...).
Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe coordinarse a veces con el fabricante del hardware).
Corrección de
errores de software.
Otros.
No todas las utilidades de administración o servicios forman parte del sistema operativo, además de éste, hay otros tipos importantes de software de administración de sistemas, como los sistemas de administración de base de datos o los programas de administración de redes. El soporte de estos productos deberá proporcionarlo el fabricante correspondiente (que no tiene porque ser el mismo que el del sistema operativo).
Perspectiva histórica
Los primeros sistemas (1945 - 1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950 - 1960) se llevaron a cabo avances en el
hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.

Problemas de explotación y soluciones iniciales
El problema principal de los primeros sistemas era la baja utilización de los mismos, la primera solución fue poner un operador profesional que manejaba el sistema, con lo que se eliminaron las hojas de reserva, se ahorró tiempo y se aumentó la velocidad.
Para ello, los trabajos se agrupaban de forma manual en lotes mediante lo que se conoce como
procesamiento por lotes (batch) sin automatizar.
Monitores residentes

Fichas en lenguaje de procesamiento por lotes, con programa y datos, para ejecución secuencial
Según fue avanzando la complejidad de los programas, fue necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearon los
monitores residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de una cola de trabajos.
Un monitor residente estaba compuesto por un
cargador, un Intérprete de comandos y un Controlador (drivers) para el manejo de entrada/salida.

Sistemas con almacenamiento temporal de E/S
Se avanza en el hardware, creando el soporte de
interrupciones. Luego se lleva a cabo un intento de solución más avanzado: solapar la E/S de un trabajo con sus propios cálculos. Por ello se crea el sistema de buffers con el siguiente funcionamiento:
Un programa escribe su salida en un área de memoria (buffer 1).
El monitor residente inicia la salida desde el buffer y el programa de aplicación calcula depositando la salida en el buffer 2.
La salida desde el buffer 1 termina y el nuevo cálculo también.
Se inicia la salida desde el buffer 2 y otro nuevo cálculo dirige su salida al buffer 1.
El proceso se puede repetir de nuevo.
Los problemas surgen si hay muchas más operaciones de cálculo que de E/S (limitado por la CPU) o si por el contrario hay muchas más operaciones de E/S que cálculo (limitado por la E/S).

Spoolers
Hace aparición el
disco magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento. Se eliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se sustituyen por discos (un disco puede simular varias cintas). Debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S de otro trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce como Spool (Simultaneous Peripherial Operation On-Line).
Sistemas Operativos Multiprogramados
Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento:
Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos.
Se pueden mantener en memoria varios programas.
Se asigna el uso de la CPU a los diferentes programas en memoria.
Debido a los cambios anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que éste debe abordar nuevas tareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos multiprogramados, los cuales cumplen con las siguientes funciones:
Administrar la memoria.
Gestionar el uso de la CPU (planificación).
Administrar el uso de los dispositivos de E/S.
Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado.