UNIDAD IV. Fundamentos del sistema operativo

Descripción general

Este módulo tratará los conceptos básicos sobre el sistema operativo. El sistema operativo es el programa que administra las operaciones de la computadora. Este módulo describe los componentes, funciones y la terminología importante relacionada con un sistema operativo. El módulo se concentra en el Sistema Operativo de Disco (DOS). Los alumnos aprenderán los conceptos básicos del DOS, los comandos utilizados y la estructura de archivos. También aprenderán acerca de la administración de la memoria y las herramientas utilizadas para ajustarla y optimizarla.

4.1	El Sistema Operativo
	4.1.1 Componentes de un sistema operativo
Un sistema operativo es un programa de software que proporciona una interfaz entre el usuario y la computadora y administra cientos de aplicaciones. La mayoría de los sistemas de computadora se venden con un sistema operativo instalado. Las computadoras que están diseñadas para usuarios individuales se denominan Computadoras Personales (PCs). Los sistemas operativos de PC están diseñados para controlar las operaciones de programas tales como navegadores de la Web, procesadores de texto y programas de correo electrónico. Consejo para el examen: sepa la definición de un sistema operativo en lo relativo a una PC. El desarrollo de la tecnología de procesadores ha permitido a las computadoras ejecutar más instrucciones por segundo. Sistemas operativos avanzados son capaces de llevar a cabo muchas tareas complejas simultáneamente. Cuando una computadora necesita dar lugar a usuarios concurrentes y múltiples trabajos, los profesionales de la Tecnología de la Información (IT) usualmente se basan en computadoras más rápidas con sistemas operativos potentes. Las computadoras que pueden manipular usuarios concurrentes y múltiples trabajos se denominan servidores de red o servidores, como los que muestra la Figura . Los servidores utilizan sistemas operativos llamados Sistemas Operativos de Red (NOS). Una computadora rápida con un NOS instalado puede administrar operaciones para una gran empresa o un gran sitio de Internet, lo cual involucra mantener un registro de muchos usuarios y muchos programas. Un entorno de servidores se muestra en la Figura . Existen tres elementos básicos que componen los componentes de diseño más importantes de cualquier sistema operativo. Estos componentes se describen como modulares porque cada uno tiene una función diferenciada y puede desarrollarse separadamente: Interfaz del usuario – Un usuario interactúa con el sistema operativo a través de la interfaz del usuario. La interfaz del usuario es la parte del sistema operativo que puede utilizarse para emitir comandos tipeándolos en un prompt de comandos o señalando y haciendo clic con el mouse en una interfaz gráfica del usuario (GUI). Kernel – Éste es el corazón del sistema operativo. El kernel es responsable de cargar y operar los programas o procesos y de administrar la entrada y la salida. Sistema de administración de archivos – El sistema de administración de archivos es lo que utiliza el sistema operativo para organizar y administrar archivos. Un archivo es un conjunto de datos. Virtualmente toda la información que almacena una computadora se encuentra en forma de archivos. Existen muchos tipos de archivos, incluyendo archivos de programa, archivos de datos y archivos de texto. La forma en la cual un sistema operativo organiza la información en archivos se denomina sistema de archivos. La mayoría de los sistemas operativos utilizan un sistema de archivos jerárquico, que organiza los archivos en directorios en una estructura de árbol. El inicio del sistema de directorios se denomina directorio raíz.

4.1	El Sistema Operativo
	4.1.2 Funciones del sistema operativo
Independientemente del tamaño y la complejidad de la computadora y de su sistema operativo, todos los sistemas operativos tienen las mismas funciones básicas: Administración de archivos y carpetas – Un sistema operativo crea una estructura de archivos en la unidad de disco duro de la computadora donde los datos del usuario pueden almacenarse y recuperarse. Cuando se guarda un archivo, el sistema operativo lo guarda, conecta un nombre a él, y recuerda dónde lo colocó para su uso futuro. Administración de aplicaciones – Cuando un usuario solicita un programa, el sistema operativo localiza la aplicación y la carga en la memoria principal o RAM de la computadora. A medida que se cargan más programas, el sistema operativo debe adjudicar los recursos de la computadora pertinentes. Soporte para programas de utilidades incorporados – El sistema operativo utiliza programas de utilidades para mantenimiento y reparaciones. Los programas de utilidades ayudan a identificar problemas, localizar archivos perdidos, reparar archivos dañados y efectuar copias de seguridad de los datos. La Figura muestra el progreso del Desfragmentador de Disco, que se encuentra en Programas > Accessorios > Herramientas del sistema. Control del hardware de la computadora – El sistema operativo se encuentra entre los programas y el Sistema Básico de Entrada y Salida (BIOS). El BIOS controla el hardware. Todos los programas que necesitan recursos de hardware pasan por el sistema operativo. El sistema operativo puede acceder al hardware a través del BIOS o a través de los controladores de dispositivos como lo muestra la Figura . El NOS Windows 2000 pasa por alto el BIOS del sistema y controla el hardware directamente. Todos los programas están escritos para un sistema operativo específico. Los programas escritos para el sistema operativo UNIX no funcionan en un sistema operativo Windows. El sistema operativo permite a los programadores escribir aplicaciones sin tener que considerar el acceso al hardware. Si el sistema operativo no transmitiera la información entre la aplicación y el hardware, los programas tendrían que volver a escribirse cada vez que se instalaran en una computadora nueva.

4.1	El Sistema Operativo
	4.1.3 Tipos de sistemas operativos y terminología básica
Para comprender las capacidades de un sistema operativo, es importante comprender algunos términos básicos. Los siguientes términos se utilizan a menudo al comparar sistemas operativos: Multiusuario – Dos o más usuarios pueden trabajar con los programas y compartir dispositivos periféricos, como por ejemplo impresoras, al mismo tiempo. Multitareas – La computadora es capaz de operar múltiples aplicaciones al mismo tiempo. Multiprocesamiento – La computadora puede tener dos o más unidades centrales de procesamiento (CPUs) que comparten los programas. Multithreading o Múltiples Subprocesos – Un programa puede dividirse en partes más pequeñas que pueden ser cargadas según sea necesario por el sistema operativo. El multithreading premite que programas individuales sean multitareas. Casi todos los sistemas operativos modernos son multiusuario, multitareas, y soportan multithreading. La siguiente es una lista de algunos de los sistemas operativos más populares: Microsoft Windows 95, 98 y ME – Windows es uno de los sistemas operativos más populares de la actualidad. Estos sistemas operativos están diseñados para PCs con CPUs compatibles con Intel. Las PCs basadas en Windows utilizan una GUI como interfaz entre la computadora y el usuario. El escritorio de Windows 98 se muestra en la Figura . Estos sistemas están diseñados para un único usuario. Microsoft Windows NT, 2000 y XP – Estos sistemas operativos están diseñados para soportar múltiples usuarios y para operar múltiples aplicaciones simultáneamente. Windows NT, 2000 y XP han incorporado muchas funciones de networking. El Sistema Operativo Macintosh – Las primeras computadoras Macintosh se hicieron disponibles en enero de 1984 y estaban diseñadas para ser muy amigables con el usuario en comparación con las computadoras DOS existentes. La última versión del sistema Operativo Macintosh se denomina System X. System X es altamente funcional y se basa en UNIX como tecnología central. La Apple iMac de escritorio se muestra en la Figura . UNIX – UNIX, que se lanzó a finales de los '60, es uno de los sistemas operativos más antiguos. UNIX siempre ha sido popular entre los profesionales responsables de mantener redes de computadoras. Las computadoras basadas en UNIX de IBM, Hewlett-Packard (HP) y SUN Microsystems han ayudado a mantener las operaciones de Internet desde un principio. Existen muchas versiones diferentes de UNIX hoy en día. Una de las más recientes es la extremadamente popular Linux. La Figura muestra un escritorio de Linux. Los sistemas operativos Windows, UNIX y Macintosh son sistemas operativos propietarios, lo cual significa que deben adquirirse. Linux es un sistema operativo que es de fuente abierta y está disponible como descarga gratuita o de parte de desarrolladores a un costo mucho menor que un OS como Windows. A medida que las computadoras basadas en UNIX se han hecho más potentes y las GUIs se han hecho más comunes, la popularidad de Linux se ha venido incrementando. Hoja de Trabajo  (PDF, 7 KB) Conceptos Fundamentales sobre Sistemas Operativos

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.1 ¿Qué es DOS, y por qué aprender acerca de él?
Microsoft desarrolló el Sistema Operativo de Disco (DOS) en 1981. DOS, que en ocasiones se denomina MS-DOS, fue diseñado para la PC IBM. Tanto Windows 98 como Windows 2000 soportan comandos DOS para reducir los problemas de compatibilidad con aplicaciones más antiguas. DOS es un conjunto de programas y comandos que se utilizan para controlar operaciones generales de la computadora en un sistema basado en disco. La Figura muestra un ejemplo de un prompt DOS. Existen tres secciones diferenciadas que componen el sistema operativo de disco: Archivos de booteo – Éstos se utilizan durante el proceso de booteo, o inicio del sistema. Archivos de administración de archivos – Éstos permiten a un sistema manejar sus datos en un sistema de archivos y carpetas. Archivos de utilidades – Éstos permiten al usuario administrar recursos del sistema, detectar problemas en el sistema y configurarlo. Los programas DOS usualmente funcionan en segundo plano y permiten al usuario introducir caracteres desde el teclado, definir una estructura de archivos para almacenar registros en el disco, y enviar datos como resultados a una impresora o monitor. DOS es responsable de encontrar y organizar datos y aplicaciones en el disco. La introducción de sistemas operativos con GUIs, como Microsoft Windows, ha dejado al DOS casi obsoleto. No obstante, DOS aún es importante en muchas áreas incluyendo la programación, la operación de aplicaciones más antiguas y la instalación de sistemas operativos Windows, especialmente en computadoras más antiguas. Todas las generaciones de Windows soportan comandos DOS para una compatibilidad con aplicaciones más antiguas. Es importante comprender los conceptos básicos de DOS antes de proceder con la instalación de un sistema operativo Windows. Elementos básicos del DOS DOS es útil como ayuda para detectar problemas cuando Windows no bootea. Permite acceder al disco duro sin la GUI y proporciona la capacidad para ejecutar programas de detección de problemas o diagnóstico. Las siguientes son algunas de las propiedades básicas de DOS: DOS es un sistema operativo de línea de comandos y no es amigable con el usuario. La mejor forma de aprender acerca del DOS es utilizándolo. DOS sólo puede ejecutar un programa a la vez. No soporta multitareas. DOS sólo puede ejecutar programas pequeños y tiene limitaciones de memoria. DOS es una herramienta esencial para los profesionales IT y se utiliza extensivamente para detectar problemas. Para acceder a DOS desde Windows, haga clic en Inicio > Ejecutar. Se abre una ventana separada que permite introducir comandos. Luego tipee command para acceder al prompt DOS.

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.2 Estructura de archivos DOS
Para comprender los comandos básicos del DOS, observe primero la estructura del disco. Los programas y los datos se almacenan en un disco de igual forma que un documento se archivaría en un gabinete de archivos. Los archivos de programas y datos en DOS se agrupan en directorios. Los directorios son similares a las carpetas de un gabinete de archivos. Los archivos y directorios se organizan para una fácil recuperación y uso. Los directorios pueden guardarse dentro de otros directorios, de igual manera que una carpeta puede colocarse dentro de otra carpeta. Los directorios anidados se denominan subdirectorios. Los directorios se denominan carpetas en los sistemas operativos Windows. ¿Qué es un archivo? Un archivo es un bloque de datos relacionados a los cuales se les otorga un único nombre y que se tratan como unidades individuales. Ejemplos de archivos incluyen programas, documentos, dibujos y otros tipos de ilustraciones, y componentes de sonido. Se mantiene un registro de la ubicación de cada directorio, subdirectorio y archivo en un disco. Este registro se almacena en una tabla denominada Tabla de Adjudicación de Archivos (FAT). FAT32, que se lanzó en el Windows 95 OSR2, es una versión mejorada de FAT. FAT32 permite un uso más eficiente del espacio en el disco para almacenar archivos. Uno se refiere a los archivos por nombre de archivo. En DOS, los nombres de archivo pueden tener hasta ocho caracteres con una extensión de tres caracteres. La extensión, que identifica el tipo de archivo, está separada de la porción principal del nombre de archivo mediante un punto (.). Un ejemplo de nombre de archivo DOS es misnotas.txt. En DOS, todos los archivos poseen atributos, que son un conjunto de parámetros que describen un archivo. La naturaleza de un archivo puede ser determinada por los atributos de un archivo. Los atributos comunes para los archivos DOS incluyen los siguientes: Archivo Oculto – El usuario no verá los archivos ocultos cuando utilice una búsqueda de archivos normal en un entorno DOS. Sólo Lectura – El usuario puede abrir y leer este tipo de archivo pero no puede modificar el archivo de ninguna manera. Archivador (Archive) – El archivador contiene una copia de seguridad de archivos. Archivo del Sistema – El sistema operativo DOS debe tener estos archivos para un booteo exitoso. Los archivos ocultos son archivos importantes que deben ocultarse y protegerse de usuarios no autorizados. Un archivo oculto no aparece en la lista de un directorio DOS estándar y sólo puede verse mediante un comando específico. Es importante notar que aún es posible acceder y modificar un archivo oculto. Para ver un archivo oculto, utilice el comando dir /ah desde un prompt de comandos. Estructuras y organización de directorios Las unidades de disco duro organizan el disco en directorios y subdirectorios. El directorio principal se denomina directorio raíz. Todos los otros directorios parten del directorio raíz, de manera similar a las ramas de un árbol. En MS-DOS, una representación gráfica de la organización de directorios se denomina árbol de directorios, como lo muestra la Figura . Es importante comprender cómo DOS organiza los discos cuando prepara una unidad de disco duro para la instalación de Windows. Encontrar un archivo requiere el conocimiento de la unidad, directorio y subdirectorio donde éste se encuentra. La primera unidad de disco duro en la mayoría de los sistemas de computadoras es C. Cada unidad de disco duro de la computadora puede considerarse como un gabinete de archivos o raíz. La raíz de la unidad C está representada por C:\. Cualquier archivo o directorio dentro del raíz está representado por el raíz seguido del nombre del archivo o directorio, como por ejemplo C:\example. Cualquier directorio o archivo ubicado dentro de un directorio se representa por medio del nombre del directorio, seguido de una barra invertida (\), seguida por el nombre del archivo o subdirectorio, como por ejemplo C:\example\file.exe. En MS-DOS, el formato para especificar la ruta a un archivo es C:\directorio\subdirectorio\subdirectorio\nombredearchivo: La C:\ especifica la unidad de disco C de la computadora. La barra invertida (\) después de cada elemento significa la presencia de un directorio o subdirectorio. La primera barra invertida indica el directorio raíz, que está presente en todos los discos DOS. El nombre de archivo, que se encuentra al final de la ruta, se ubica en el subdirectorio final.

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.3 Descripción general de los comandos básicos del DOS
Un comando DOS es una instrucción que ejecuta DOS desde la línea de comandos. Los comandos internos tales como dir y copy están incorporados al programa COMMAND.COM y están siempre disponibles cuando DOS está operando. Muchos comandos externos como format y xcopy son programas individuales que residen en el directorio DOS. Comandos DOS internos versus externos DOS contiene comandos internos, que están incorporados al sistema operativo, y comandos externos, que deben ejecutarse desde un archivo. Los comandos básicos son generalmente internos y los comandos más avanzados son usualmente externos. Los comandos externos se almacenan en el disco para un uso futuro. Los comandos internos se ubican en el programa COMMAND.COM, y se cargan en la memoria durante el proceso de booteo. Ejemplos de comandos internos y externos se tratan posteriormente en este módulo. ¿Qué es una línea de comandos? El sistema operativo usualmente proporciona la interfaz del usuario. En DOS, la interfaz del usuario principal es la línea de comandos. La línea de comandos es el espacio que sigue al prompt DOS. Por ejemplo, C:\ representa el directorio raíz de la unidad de disco en C:\>. El signo mayor que (>) se denomina prompt. Todos los comandos DOS se tipean a la derecha del prompt y se ejecutan presionando la tecla Enter. Todas las funciones del DOS pueden introducirse y ejecutarse desde la línea de comandos. Por ejemplo, todos los archivos del sistema del directorio C pueden visualizarse tipeando C:\>dir *.sys. Comandos y modificadores del DOS comúnmente utilizados Los comandos DOS se utilizan para instruir al sistema operativo de disco para que lleve a cabo una tarea específica. Muchos comandos DOS pueden modificarse agregando modificadores al final. Los modificadores son opciones que modifican el resultado del comando. Un modificador se agrega al comando agregando un espacio, una barra (/) y una única letra. Por ejemplo, C:\>dir /w. En este ejemplo, /w es un modificador. /w modificará el comando dir presentando en la pantalla la información del resultado en formato amplio. El resto de esta sección se concentrará en algunos comandos y modificadores DOS comúnmente utilizados. Los siguientes comandos son útiles para diversas instalaciones del sistema operativo: attrib – Se lo utiliza para mostrar, configurar o borrar uno o más de los cuatro atributos asignados a archivos y directorios. Los cuatro atributos son sólo lectura [read-only], archivador [archive], de sistema [system] y oculto [hidden]. El comando attrib es un comando DOS externo. Un signo más (+) o menos (-) utilizado en el comando attrib establece o despeja un atributo. El formato del comando attrib es el siguiente: attrib [ + o - ] [variable] [directorio\nombre_archivo] /[modificador] Las siguientes variables pueden utilizarse con el comando attrib: – r – Indica un archivo de sólo lectura – a – Indica un archivador – s – Indica un archivo de sistema – h – Indica un archivo oculto   del – Este comando borra los archivos nombrados. Los comandos del y erase son sinónimos. El modificador /p se utiliza comúnmente para que se pida confirmación al usuario antes de borrar cada archivo. El formato del comando del es el siguiente: del [directorio\nombre_archivo] /[modificador]   edit – Este comando externo permite a un usuario ver, crear o modificar un archivo. El formato del comando edit es el siguiente: edit [directorio\nombre_archivo] /[modificador] Los siguientes modificadores se utilizan comúnmente con el comando edit: – b – Impone el modo monocromático – h – Muestra la máxima cantidad de líneas posibles para el hardware – r – Carga archivos en modo de sólo lectura – [archivo] – Especifica los archivos a cargar, pueden proporcionarse wilcards y especificaciones de múltiples archivos   format – Este comando externo se utiliza para borrar toda la información de un diskette o unidad de disco duro. El comando format puede utilizarse para preparar una unidad de disco duro antes de instalar un OS Windows. Un comando format típico asume la siguiente forma: format [directorio\nombre_archivo] /[modificador] Los siguientes modificadores se utilizan comúnmente con el comando format: – q – Lleva a cabo un formato rápido pero no borra la FAT, por lo cual es posible recuperar archivos – s – Copia los archivos del sistema al disco formateado – u – Lleva a cabo un formateo incondicional y todos los datos anteriores, incluyendo la FAT, son borrados de manera permanente Nota: el modificador /s debe agregarse al formatear un disco del sistema. Si no se utiliza este modificador, el disco puede reformatearse o puede utilizarse el comando DOS sys.   fdisk – Este comando externo permite a los usuarios borrar y crear particiones en la unidad de disco duro. El comando fdisk se utiliza comúnmente para preparar la unidad de disco duro antes de instalar un OS Windows. Este comando se introduce en el prompt de comandos de la siguiente manera: fdisk /[modificador] Un modificador comúnmente utilizado es /status, muestra información sobre la partición cuando se lo utiliza con el comando fdisk.   scandisk – Este comando es un programa DOS que está diseñado para detectar y reparar errores en un disco duro o diskette. El comando scandisk se introduce en el prompt de comandos de la siguiente forma: scandisk /[modificador] Algunos modificadores comúnmente utilizados con el comando scandisk son los siguientes: – all – Verifica y repara todas las unidades locales a la vez – checkonly – Verifica si la unidad tiene errores pero no hace reparaciones – autofix – Corrige errores automáticamente y guarda los clusters perdidos por defecto como archivos en el directorio raíz   mem – Este comando externo se utiliza para invocar una tabla que muestra cómo está adjudicada actualmente la memoria. El comando mem se introduce en el prompt de comandos de la siguiente manera: mem /[modificador] Algunos modificadores comúnmente utilizados con el comando mem son los siguientes: – c – Nombra los programas que están actualmente cargados en la memoria y muestra cuánta memoria convencional y superior está utilizando cada programa – d – Nombra los programas y controladores internos que están actualmente cargados en la memoria – e – Nombra las áreas libres de la memoria convencional y superior, que se tratan posteriormente en este módulo – p – Hace una pausa después de cada pantalla de información   copy – Este comando se utiliza comúnmente para copiar uno o más archivos de una ubicación a otra. El comando copy también puede utilizarse para crear nuevos archivos. Utilizando el comando copy con: para copiar archivos de la consola del teclado a la pantalla, pueden crearse archivos y luego guardarse en el disco. Algunos modificadores utilizados comúnmente con el comando copy son los siguientes: – y – Reemplaza archivos existentes sin proporcionar un prompt de confirmación – -y – Muestra un prompt de confirmación antes de copiar sobre archivos existentes – a – Copia archivos ASCII y se aplica al nombre de archivo que lo precede y a todos los nombres de archivo siguientes – b – Copia archivos binarios y se aplica al nombre de archivo que lo precede y a todos los nombres de archivo siguientes – v – Verifica la copia para asegurarse de que un archivo se copió correctamente y muestra un mensaje de error si la copia no puede verificarse   more – Muestra el resultado de a una pantalla por vez. El comando more se introduce en el prompt de comandos de la siguiente manera: more [nombre_archivo] Los comandos cd, mkdir, rmdir y deltree son levemente diferentes porque no utilizan modificadores. La siguiente es una breve descripción de estos comandos: cd – Cambia o muestra el directorio actual en la unidad especificada mkdir o md – Crea un nuevo directorio rmdir o rd – Borra un directorio vacío, sólo puede utilizarse después de que todos los subdirectorios y archivos dentro del mismo hayan sido borrados o movidos deltree – Borra un directorio, incluyendo todos los archivos y subdirectorios que se encuentra dentro suyo La Figura resume los comandos DOS utilizados más comúnmente. Consejo para el examen: sea capaz de llevar a cabo operaciones DOS y conozca los comandos utilizados más comúnmente. Actividad de Laboratorio  (PDF, 35 KB) Comandos DOS Básicos    Hoja de Trabajo  (PDF, 7 KB) Comandos DOS

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.4 Creación de un disco de inicio DOS
Hay momentos en los cuales las computadoras no pueden arrancar. Para detectar el problema, es necesario un método alternativo de iniciar el sistema. Un disco de inicio DOS es una herramienta importante para llevar a cabo esta tarea. Los discos de inicio DOS también se pueden utilizar para iniciar una computadora recientemente ensamblada, para instalar el sistema operativo. Un disco de inicio DOS se muestra en la Figura . El disco de inicio es un diskette con tres archivos del sistema necesarios en él: COMMAND.COM IO.SYS MSDOS.SYS Nota: el disco de inicio DOS también puede contener un archivo llamado drvspace.bin. Este archivo sólo es necesario para leer una unidad que ha sido comprimida. No puede accederse a los datos de una unidad comprimida sin este archivo. En este disco también deberán incluirse programas de diagnóstico. Para crear el disco de inicio, lleve a cabo los siguientes pasos en una computadora con DOS instalado en el disco duro: Paso 1 Arranque la computadora. Paso 2 Inserte un diskette vacío en la disquetera. Paso 3 Tipee format A: /s en el prompt de comandos y presione Enter. Paso 4 Tipee sys A: si el disco ya está formateado y presione Enter.    Actividad de Laboratorio  (PDF, 12 KB) Creación de un Disco de Inicio DOS

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.5 Inicio del sistema con un disco DOS
Un disco de inicio DOS se utiliza para iniciar una computadora con el prompt DOS. La primera sección de un disco DOS contiene el sector de inicio. El sector de inicio incluye información respecto a cómo se organiza el disco. En ocasiones contiene un pequeño registro de inicio maestro (MBR) que puede dar acceso a un programa cargador bootstrap más grande y potente, que se encuentra en el directorio raíz. El MBR se encuentra usualmente en el sector-1, cabezal-0 y pista-0 de la primera unidad de disco duro lógica o en el disco de inicio. El MBR es el registro de inicio requerido en cualquier disco de inicio o del sistema. El MBR puede iniciar el sistema de hardware al sistema operativo. Un disco de inicio simplifica el proceso de preparar una unidad de disco duro e instalar un sistema operativo. Inicio del sistema Inserte un disco booteable en la disquetera y encienda la computadora. El BIOS ejecutará el programa bootstrap, que es un pequeño programa del BIOS que inicia y controla una gran porción del proceso de inicio. El programa bootstrap moverá el MBR a la RAM y luego el BIOS comenzará a cargar el sistema operativo. Si el sistema lleva a cabo un booteo DOS estándar, usualmente mostrará los prompts de fecha y hora en la pantalla, seguidos del prompt de línea de comandos DOS A:\. Este prompt indica que el DOS está operativo y que la disquetera A: es la unidad actualmente activa.

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.6 Archivos de configuración DOS
En el sistema operativo MS-DOS, existen dos archivos de configuración importantes llamados CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT. Estos archivos pueden incluirse en el proceso de inicio DOS. Estos archivos se utilizan para optimizar el sistema. Al comienzo del procedimiento de inicio el BIOS verifica el directorio raíz del disco de inicio, para averiguar si está el archivo CONFIG.SYS. Luego busca el intérprete COMMAND.COM. Finalmente, busca en el directorio raíz nuevamente, esta vez el archivo AUTOEXEC.BAT. Los archivos AUTOEXEC.BAT y CONFIG.SYS pueden jugar papeles importantes en la optimización de la memoria del sistema y del uso de la unidad de disco duro. El orden de la ejecución de los archivos en el proceso de inicio puede resumirse de la siguiente manera: IO.SYS MSDOS.SYS CONFIG.SYS COMMAND.COM AUTOEXEC.BAT La Figura muestra el proceso de inicio. Consejo para el examen: recuerde los archivos involucrados en el proceso de inicio DOS y el orden de su ejecución. En Windows 9x, CONFIG.SYS es necesario mayormente para la instalación de controladores de dispositivos en modo real para dispositivos no soportados por los controladores de dispositivos de 32 bits de Windows 9x. El modo real se trata posteriormente en este módulo. CONFIG.SYS El CONFIG.SYS reside en el directorio raíz y se lo utiliza para cargar controladores y cambiar de configuración durante el arranque. Los programas de instalación a menudo modifican CONFIG.SYS para personalizar la computadora para su uso particular. La mayoría de los archivos CONFIG.SYS en Windows 9x serán archivos vacíos de texto plano que esperan cualquier cambio que el usuario desee agregar al sistema. Después de pasar de DOS a Windows 9x, la mayoría de los valores que anteriormente estaban ubicados en este archivo se desplazarán a IO.SYS. Para anular los valores de IO.SYS, introduzca los enunciados y valores apropiados en CONFIG.SYS. CONFIG.SYS también se utiliza para ejecutar administradores de memoria. Durante el proceso de inicio, mientras el mensaje MS-DOS "Starting DOS..." se encuentra en la pantalla, pueden utilizarse teclas de función especiales para alterar CONFIG.SYS. También existe una opción para acceder a AUTOEXEC.BAT: F5 o la tecla Shift izquierda – Pasa por alto el archivo CONFIG.SYS incluyendo los archivos AUTOEXEC.BAT F8 – Procede a través de los archivos CONFIG.SYS y cualquier archivo AUTOEXEC.BAT de a un paso a la vez esperando la confirmación del usuario Consejo para el examen: conozca las teclas de función que pueden utilizarse durante el proceso de inicio. AUTOEXEC.BAT El AUTOEXEC.BAT contiene comandos DOS que se ejecutarán automáticamente cuando se carga el DOS en el sistema. Los siguientes comandos se localizan usualmente en el archivo AUTOEXEC.BAT: DATE – Hace que el DOS pida una fecha al usuario TIME – Hace que el DOS pida la fecha y la hora al usuario PROMPT=$P$G – Hace que se muestre la unidad activa y la ruta de directorios en la línea de comandos SET TEMP=C:\TEMP – Configura un área para contener temporalmente los datos en un directorio llamado TEMP PATH=C:\;C:\DOS;C:\MOUSE – Este comando crea un conjunto específico de rutas que DOS utiliza para buscar los archivos ejecutables .COM, .EXE y .BAT. En este ejemplo, DOS buscará en primer lugar archivos ejecutables en el directorio raíz de C, seguido por el directorio DOS, y finalmente el directorio MOUSE DOSKEY – Carga el programa DOSKEY en la memoria SMARTDRV.EXE 2048 1024 – Configura el sistema para una caché de disco de 1 MB en DOS y una caché de 2 MB en Windows CD\ – Hace que el directorio por defecto DOS cambie al directorio raíz DIR – Hace que el comando DOS DIR se lleve a cabo automáticamente Es importante saber qué comandos se encuentran normalmente en el archivo AUTOEXEC.BAT.

4.2	Sistema Operativo de Disco (DOS)
	4.2.7 Edición de los archivos de configuración del sistema
SYSEDIT es un editor de texto estándar utilizado para editar archivos de configuración del sistema tales como CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT. Esta utilidad también puede utilizarse para editar los archivos de inicialización de Windows que se denominan generalmente archivos INI. Los archivos INI son archivos de texto que los usuarios pueden editar con una utilidad editora de texto estándar como SYSEDIT. Los archivos INI fueron creados cuando Windows 3.x se agregó a la estructura DOS, y han sido incluidos en el directorio \Windows de sistemas operativos Windows más recientes para una compatibilidad con sistemas anteriores. Ejemplos comunes son WIN.INI y SYSTEM.INI. CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT se encuentran en el directorio raíz C:\. Para acceder a estos archivos de configuración en Windows 95, elija Inicio > Ejecutar y tipee sysedit. La Figura muestra los archivos en varias ventanas. También puede accederse a estos archivos para su edición en MS-DOS tipeando EDIT CONFIG.SYS o EDIT AUTOEXEC.BAT en el prompt de comandos DOS. Hoja de Trabajo  (PDF, 6 KB) DOS

4.3	Administración de Memoria
	4.3.1 Tipos de memoria
El sistema operativo que hace funcionar la computadora utiliza memoria física y memoria virtual. La memoria física se denomina RAM y, también, memoria del sistema. Las cuatro categorías de memoria del sistema en el sistema operativo son memoria convencional, superior, alta y extendida. Las divisiones lógicas de memoria fueron creadas originalmente porque MS-DOS y los primeros microprocesadores IBM PC tenían un espacio de memoria máximo de 1 MB. Este 1 MB de memoria se dividía en dos fragmentos. Los primeros 640 KB eran para el usuario y el sistema operativo y los 384 MB superiores eran para el BIOS y las utilidades. Puesto que Windows 9x está construido sobre una base MS-DOS, soporta diferentes tipos de especificaciones de memoria física a partir de la IBM PC original y sus muchos descendientes. Estas especificaciones de memoria física se tratan en esta sección, mientras que la memoria virtual se trata en una sección posterior. La Figura ilustra la adjudicación de la memoria física. Memoria convencional La memoria convencional incluye todas las direcciones de memoria entre 0 y 640 KB. También se denomina memoria básica. Ésta es el área donde normalmente operan los programas MS-DOS. En máquinas DOS más antiguas, ésta es la única memoria disponible para ejecutar los archivos del sistema operativo, los programas de aplicación, las rutinas residentes en la memoria, y los controladores de dispositivos. Las rutinas residentes en la memoria incluyen programas terminate-and-stay (TSR) tales como los controladores del mouse y el CD-ROM. La Figura ilustra la adjudicación de la memoria convencional. Memoria superior y memoria expandida También conocida como memoria reservada, la memoria superior incluye direcciones de memoria que se encuentran entre los 640 KB y los 1024 KB (1 MB). Sigue a la memoria convencional y tiene un tamaño de 384 KB. La memoria superior está disponible en forma de bloques de memoria superior (UMBs). Los programas que operan en la memoria superior incluyen el BIOS del sistema, el BIOS plug-and-play, el BIOS de video y la RAM de video. Dependiendo del sistema, entre 96 KB y 160 KB de este espacio de memoria no es utilizado por el hardware, pero estas direcciones sólo están disponibles si un administrador de memoria apropiado, como EMM386.EXE se instala durante el proceso de inicio. La Figura ilustra la adjudicación de memoria superior y memoria expandida. La memoria expandida es otra área de memoria similar a la memoria superior. La memoria expandida también se denomina especificación de memoria expandida (EMS). Puede accederse a esta memoria en páginas de fragmentos de 16 KB desde un frame de página de 64 KB. Estas páginas se establecen en UMBs sin utilizar. El controlador de dispositivos principal que permite el uso de EMS es el EMM386.EXE. Este programa libera memoria convencional permitiendo que porciones no utilizadas del área de memoria reservada sean utilizadas para controladores DOS y rutinas residentes en memoria. Memoria extendida El microprocesador 80286 y su modo de operación protegida hicieron posible acceder a ubicaciones de memoria física más allá del límite de 1 MB de los microprocesadores 8088 y 8086. La memoria que se encuentra por encima de esta dirección se denomina generalmente memoria extendida. Esta área de memoria también se denomina especificación de memoria extendida (XMS). XMS es el área de memoria principal utilizada por Windows 9x. Un controlador de dispositivos que es cargado por el sistema operativo controla esta área de memoria. Windows 9x carga el controlador XMS llamado HIMEM.SYS durante el inicio. HIMEM.SYS hace a la memoria extendida disponible para Windows 9x y otros programas MS-DOS compatibles. La Figura ilustra la adjudicación de la memoria extendida. Memoria alta Una vez que el controlador XMS se carga y la memoria extendida se hace disponible para el sistema operativo, los primeros 64 KB de memoria extendida se denominan área de memoria alta (HMA). HIMEM.SYS usualmente activa la opción DOS=HIGH, lo cual permite al kernel MS-DOS utilizado por Windows 9x el ser copiado en la HMA. DOS utiliza la HMA, lo cual libera memoria convencional para que la utilicen las aplicaciones. La Figura ilustra la adjudicación de la memoria alta.

4.3	Administración de la Memoria
	4.3.2 Herramientas de administración de la memoria
Existen varias herramientas que pueden utilizarse para administrar y optimizar la memoria del sistema. Algunas de estas herramientas y cómo se las utiliza se exploran en esta sección. EMM386.EXE – Este administrador de memoria emula la memoria expandida y de esta forma hace disponible la memoria superior para que la utilice el sistema operativo. Puede utilizarse de la siguiente manera:   Para agregar las utilidades TSR MS-DOS a los bloques de memoria superior, incluya esta línea en CONFIG.SYS: Device=C: \Windows\Emm386.exe NOEMS La opción NOEMS (No Expanded Memory - Sin Memoria Expandida) le indica al OS que no convierta la memoria extendida en memoria expandida. Esto se muestra en la Figura . El archivo IO.SYS agrega el siguiente enunciado a la configuración de memoria para hacer los UMBs disponibles para los TSRs MS-DOS: DOS=UMB   Para agregar aplicaciones MS-DOS que necesitan acceso a la memoria EMS, incluya este enunciado en CONFIG.SYS: Device=C: \Windows\Emm386.exe RAM Este enunciado, que se muestra en la Figura , convierte el espacio de memoria XMS en un pool común de memoria XMS/EMS que está disponible tanto para aplicaciones Windows 9x como DOS. Nótese que nuevamente el enunciado DOS=UMB es agregado por IO.SYS para hacer los UMBs disponibles a los TSRs MS-DOS.   HIMEM.SYS – Cargue este controlador de dispositivo para hacer a la memoria a partir de 1 MB disponible como XMS o memoria extendida. Se carga desde el archivo config.sys. La sintaxis para este comando es: DEVICE=C: \DOS\HIMEM.SYS   DOS=HIGH – Opción agregada al archivo Config.sys para indicarle al sistema operativo que desplace una porción de sí mismo (como el Kernel MS-DOS) al Área de Memoria Alta. Usualmente combinado con DOS=UMB para indicarle que cree un bloque de memoria superior utilizando esta sintaxis: DOS=HIGH, UMB   DEVICEHIGH/LOADHIGH – DEVICEHIGH (utilizada en CONFIG.SYS) y LOADHIGH (utilizada en Autoexec.Bat) ponen en uso bloques de memoria superior, una vez que HIMEM.SYS y EMM386.EXE han sido cargados. Para cargar un controlador de mouse en la memoria alta, por ejemplo, utilice la siguiente sintaxis: DEVICEHIGH=C: \DOS\MOUSE.SYS Otras herramientas del sistema incluyen MemMaker, incluida con DOS 6.0, para ayudar a simplificar la tarea de colocar los TSRs en la memoria superior. Use esta utilidad para efectuar las entradas necesarias en los archivos CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT.

4.3	Administración de la Memoria
	4.3.3 Otros tipos de memoria
La unidad RAM y la memoria virtual son otros dos tipos importantes de memoria. Archivo de intercambio de la memoria virtual o archivo de página en el disco La memoria virtual es memoria que no es lo que parece ser. El espacio en la unidad de disco duro es manipulado para que parezca RAM. La combinación de memoria virtual y memoria física crea la ilusión de que hay más memoria de la que hay realmente instalada en el sistema. La memoria virtual es la base de las multitareas en Windows 9x. Sin memoria virtual sería difícil utilizar muchas versiones actuales de software. Windows 3.x y 9x implementan ambos memoria virtuales en archivos denominados archivos de intercambio. El software llamado Administrador de Memoria o Unidad de Administración de Memoria (MMU) crea memoria virtual intercambiando archivos entre la RAM y la unidad de disco duro como lo ilustra la Figura . Esta técnica de administración de la memoria crea más memoria total para que la utilicen las aplicaciones del sistema. Nota: puesto que la unidad de disco duro es más lenta que la RAM normal, en las operaciones de la memoria virtual tiene lugar una reducción general en la velocidad. De hecho, la memoria virtual es el modelo más lento de memoria. Es difícil pensar en cualquier sistema operativo desde Windows 3.x que no utilice alguna forma de operaciones de memoria virtual. Esto incluye a Windows 9x, NT, 2000 y XP, UNIX y Linux. Muchos sistemas operativos más antiguos utilizaban un archivo de intercambio permanente con una extensión PAR. Los sistemas operativos actuales utilizan generalmente archivos de intercambio con extensiones SWP. Un archivo de intercambio permanente está siempre presente y tiene un tamaño constante. Un archivo de intercambio temporal se crea cuando se inicia Windows y tiene un tamaño variable. El control de las operaciones de memoria virtual de Windows 95, 98 y ME se establece a través de la solapa Panel de control > Sistema > Rendimiento, como lo muestra la Figura . Hacer clic en el botón Memoria Virtual hace aparecer una pantalla de opciones de Memoria Virtual. La configuración por defecto es "Permitir que Windows administre las configuraciones de memoria virtual (recomendado)", como lo muestra la Figura . Precaución: permitir que Windows administre la memoria virtual se recomienda puesto que una configuración errónea puede afectar adversamente el desempeño del sistema. El archivo de intercambio de Windows 95 se denomina WIN386.SWP. Se asigna dinámicamente y su tamaño es variable. El archivo de intercambio o archivo de página de Windows 2000 se denomina PAGEFILE.SYS. Este archivo se crea cuando se instala Windows 2000. Su tamaño por defecto se configura generalmente a 1,5 veces la cantidad de RAM instalada en el sistema. Unidad RAM Apartar una porción de RAM para emular una unidad puede crear una unidad RAM. Por ejemplo, en una máquina que tiene una unidad de disco duro particionada en las unidades C y D, una unidad RAM de 4 MB (4096 KB) puede crearse como E, mediante el comando DEVICE=C: \ DOS\ RAMDRIVE.SYS 4096. Este comando se introduce en el archivo CONFIG.SYS. La unidad RAM se convertirá en la siguiente letra disponible y puede tener cualquier tamaño especificado hasta la cantidad de RAM instalada en la computadora. Puesto que los datos almacenados en la unidad RAM sólo existen en la RAM, se borran durante cada reinicio. No se trata de un buen lugar para almacenar archivos de datos que necesitan actualizarse.

4.3	Administración de la Memoria
	4.3.4 Conflictos de memoria
Son varias las causas de un conflicto de memoria. Éste puede ser ocasionado por dos administradores de memoria que se encuentran operando al mismo tiempo, como los de un tercero y los proporcionados por MS-DOS. Pueden utilizarse herramientas de diagnóstico, como la utilidad Microsoft Diagnostics (MSD), para diagnosticar estos tipos de problemas. Un conflicto de memoria puede conducir a una condición llamada Fallo de Protección General (GPF). La Figura muestra un ejemplo de GPF, que también se conoce como la pantalla azul fatal. Indica que ha ocurrido un error y presenta las opciones disponibles para el usuario. Por lo general, la mejor opción es reiniciar el sistema. Los GPFs se introdujeron en el sistema operativo de 16 bits Windows 3.x, que se utilizaba para las aplicaciones Windows 16. Los GPFs ocurren por lo general cuando una aplicación intenta violar la integridad del sistema en alguna de las siguientes formas: Intenta utilizar una dirección o espacio de memoria del cual es dueño otra aplicación Intenta interactuar con un controlador de hardware que falla Intenta obtener acceso directo al hardware del sistema Otras situaciones conflictivas tienen lugar cuando múltiples rutinas residentes en la memoria, como los TSRs, intentan acceder al mismo espacio o dirección de memoria superior al mismo tiempo. Un GPF se manifiesta usualmente por un sistema o aplicación que no responde. La Figura muestra el mensaje de error que se genera cuando ocurre un GPF. Deberán utilizarse utilidades de diagnóstico para obtener un diagnóstico de estos conflictos. Una vez identificadas las aplicaciones en conflicto, el problema puede resolverse reasignando diferentes áreas de memoria mediante las diversas herramientas de administración y optimización de memoria descritas anteriormente en este módulo.

4.3	Administración de la Memoria
	4.3.5 Direccionamiento de memoria en modo real versus protegido
El concepto de direccionamiento de memoria en modo real versus protegido se incluye frecuentemente en discusiones acerca del espacio de memoria que se encuentra por encima de la memoria convencional. Esto incluye a toda la memoria por encima de los 1024 KB. Modo real El direccionamiento en modo real significa que software tal como el DOS y sus aplicaciones sólo pueden direccionar 1024 KB (1 MB) de RAM. El chip microprocesador direcciona los primeros 1024 KB de memoria convencional asignando direcciones reales a ubicaciones reales de la memoria. Por ejemplo, un sistema 80286 corriendo en modo real actúa esencialmente de igual manera que el sistema 8088/86 y puede ejecutar software más antiguo sin modificaciones. Modo protegido La contraparte del modo real es el direccionamiento de memoria en modo protegido. A diferencia del modo real, el modo protegido permite que un programa falle sin que se cuelgue todo el sistema. La teoría detrás del modo protegido es que un área de memoria determinada no tiene efecto en otros programas. Cuando se opera en modo protegido, un programa se limita a su propia adjudicación de espacio de memoria, pero puede acceder a la memoria por encima de 1 MB. La 80286 podía direccionar hasta 16 MB de memoria, pero el software podía utilizar el chip para acceder a aún más memoria. Antes de que los programas que se ejecutan de manera concurrente estén verdaderamente seguros uno de otro, el microprocesador y otros chips del sistema requieren un sistema operativo que pueda proporcionar dicha protección. Casi todos los sistemas operativos que no sean el DOS operan en modo protegido.

Resumen

Este módulo trató los conceptos básicos sobre el sistema operativo. Algunos conceptos importantes a retener de este módulo incluyen los siguientes: Los tres elementos que componen el sistema operativo son la interfaz del usuario, el kernel y el sistema de administración de archivos. El sistema operativo está a cargo de operar la computadora. El sistema operativo es un programa de software que controla miles de operaciones, proporciona una interfaz entre el usuario y la computadora y ejecuta aplicaciones. Multiusuario significa que el OS es capaz de ejecutar programas y compartir dispositivos para dos o más usuarios. Multitareas significa que el sistema operativo puede manipular múltiples aplicaciones. Un sistema operativo utiliza multiprocesamiento si puede soportar una computadora con dos o más CPUs. Multithreading es la capacidad que tiene un programa de ser dividido en partes más pequeñas que pueden ser cargadas por el sistema operativo según sea necesario. La interfaz gráfica del usuario (GUI) es lo que hace de Windows uno de los sistemas operativos más populares. La GUI hace a la computadora más fácil de utilizar. El sistema operativo de disco (DOS) es responsable principalmente de encontrar y organizar los datos y las aplicaciones en el disco duro. Las secciones que componen el DOS incluyen los archivos de inicio, los archivos de administración de archivos y los archivos de utilidades. DOS es una útil herramienta para la detección de problemas cuando Windows no puede bootear. Comprender la línea de comandos y los comandos y modificadores comunes del DOS permitirá al técnico acceder a la unidad de disco duro y ejecutar programas de diagnóstico. El disco de inicio se utiliza para bootear la computadora con el prompt DOS. El disco de inicio debe incluir los archivos de sistema COMMAND.COM, IOS.SYS y MSDOS.SYS. También pueden agregarse herramientas de diagnóstico para detectar problemas. En DOS, existen dos archivos de configuración que se utilizan para optimizar el sistema. CONFIG.SYS reside en el directorio raíz y se utiliza para cargar controladores y cambiar configuraciones durante el inicio. AUTOEXEC.BAT contiene comandos DOS que se llevarán a cabo automáticamente cuando se carga DOS en el sistema. Los dos tipos principales de memoria son la memoria del sistema, que se denomina también memoria física o RAM, y la memoria virtual. Las cuatro categorías de la memoria del sistema son convencional, superior o expandida, alta y extendida. Es importante comprender cómo la memoria del sistema se divide en tipos lógicos. La memoria virtual es memoria que no es lo que parece ser. La combinación de memoria virtual y de memoria física instalada hará parecer que hay más memoria en el sistema de la que hay realmente. Los conflictos de memoria tienen lugar cuando dos administradores de memoria que están operando al mismo tiempo colisionan. Los conflictos de memoria pueden conducir a una condición llamada Fallo de Protección General (GPF). Un GPF tiene lugar en general cuando una aplicación intenta violar la integridad del sistema. El siguiente módulo va más allá del sistema operativo DOS para explicar el sistema operativo Windows. Los alumnos aprenderán cómo funcionan la estructura y el sistema de administración de archivos de Windows y los pasos para instalar Windows 9x.