Introducción

Un sistema operativo (SO) es un software fundamental que gestiona el hardware y software de una computadora. Actúa como intermediario entre los usuarios y el hardware de la computadora, proporcionando una interfaz para interactuar con el sistema y facilitando la ejecución de aplicaciones.

Objetivos del Sistema Operativo

Los principales objetivos de un sistema operativo son:

Gestión de Recursos: Coordinar y asignar los recursos de hardware y software de la computadora.
Interfaz de Usuario: Proporcionar una interfaz amigable para que los usuarios interactúen con el sistema.
Ejecución de Programas: Facilitar la ejecución de programas de aplicación.
Seguridad y Protección: Proteger los datos y recursos del sistema contra accesos no autorizados.
Eficiencia: Optimizar el uso de los recursos del sistema para mejorar el rendimiento.

Componentes de un Sistema Operativo

Un sistema operativo se compone de varios componentes clave:

Núcleo (Kernel): Es el núcleo central del sistema operativo que controla todas las operaciones del hardware y gestiona los recursos del sistema.
Gestor de Procesos: Maneja la creación, planificación y terminación de procesos.
Gestor de Memoria: Administra la memoria principal del sistema, asignando y liberando espacio según sea necesario.
Gestor de Almacenamiento: Controla el acceso y la organización de los datos en dispositivos de almacenamiento.
Gestor de Dispositivos: Coordina la comunicación entre el sistema y los dispositivos periféricos.
Interfaz de Usuario: Proporciona una interfaz gráfica o de línea de comandos para que los usuarios interactúen con el sistema.

Funciones del Sistema Operativo

Las funciones principales de un sistema operativo incluyen:

Gestión de Procesos: Creación, planificación y terminación de procesos.
Gestión de Memoria: Asignación y liberación de memoria para procesos y datos.
Gestión de Archivos: Organización, almacenamiento, recuperación y manipulación de archivos.
Gestión de Dispositivos: Control y coordinación del uso de dispositivos de hardware.
Seguridad y Protección: Implementación de mecanismos para proteger los datos y recursos del sistema.
Interfaz de Usuario: Provisión de una interfaz para la interacción con el sistema.

Ejemplo Práctico: Creación de un Proceso

Para ilustrar cómo un sistema operativo maneja la creación de un proceso, consideremos un ejemplo en un sistema Unix/Linux. Utilizaremos el comando fork() en C para crear un nuevo proceso.

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();

    if (pid < 0) {
        // Error en la creación del proceso
        fprintf(stderr, "Fork failed\n");
        return 1;
    } else if (pid == 0) {
        // Proceso hijo
        printf("Soy el proceso hijo con PID: %d\n", getpid());
    } else {
        // Proceso padre
        printf("Soy el proceso padre con PID: %d y mi hijo tiene PID: %d\n", getpid(), pid);
    }

    return 0;
}

Explicación del Código

Inclusión de Bibliotecas: #include <stdio.h> y #include <unistd.h> son necesarias para las funciones de entrada/salida y la llamada al sistema fork().
Llamada a fork(): pid_t pid = fork(); crea un nuevo proceso. fork() devuelve un valor negativo si hay un error, 0 al proceso hijo y el PID del hijo al proceso padre.
Condicionales:
- Si pid < 0, se maneja el error.
- Si pid == 0, se ejecuta el código del proceso hijo.
- Si pid > 0, se ejecuta el código del proceso padre.

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Identificación de Componentes del SO

Instrucciones: Identifica y describe brevemente los componentes del sistema operativo en tu computadora actual. Puedes utilizar herramientas como el Administrador de Tareas en Windows o el Monitor del Sistema en Linux para ayudarte.

Ejercicio 2: Creación de un Proceso en C

Instrucciones: Escribe un programa en C que cree un proceso hijo utilizando fork(). El proceso hijo debe imprimir su PID y el proceso padre debe imprimir su PID y el PID del hijo.

Solución:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();

    if (pid < 0) {
        fprintf(stderr, "Fork failed\n");
        return 1;
    } else if (pid == 0) {
        printf("Soy el proceso hijo con PID: %d\n", getpid());
    } else {
        printf("Soy el proceso padre con PID: %d y mi hijo tiene PID: %d\n", getpid(), pid);
    }

    return 0;
}

Conclusión

En esta sección, hemos cubierto los conceptos básicos de los sistemas operativos, incluyendo sus objetivos, componentes y funciones principales. También hemos visto un ejemplo práctico de cómo un sistema operativo maneja la creación de procesos. Estos fundamentos son esenciales para comprender cómo los sistemas operativos gestionan los recursos y proporcionan una interfaz para la interacción del usuario.

En el próximo tema, exploraremos la historia y evolución de los sistemas operativos, lo que nos permitirá entender cómo han llegado a ser lo que son hoy en día.

Conceptos Básicos de Sistemas Operativos

Introducción

Objetivos del Sistema Operativo

Componentes de un Sistema Operativo

Funciones del Sistema Operativo

Ejemplo Práctico: Creación de un Proceso

Explicación del Código

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Identificación de Componentes del SO

Ejercicio 2: Creación de un Proceso en C

Conclusión

Fundamentos de Sistemas Operativos

Módulo 1: Introducción a los Sistemas Operativos

Módulo 2: Gestión de Recursos

Módulo 3: Concurrencia

Módulo 4: Estructuras de Archivos