Introducción

Un sistema operativo (SO o, frecuentemente, OS —del inglés Operating System—) es un programa o conjunto de programas que en un sistema informático gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado respecto de los restantes y anteriores próximos y viceversa (aunque puede que parte del mismo se ejecute en espacio de usuario).
Nótese que es un error común muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo, es decir, la inclusión en el mismo término de programas como el explorador de ficheros, el navegador web y todo tipo de herramientas que permiten la interacción con el sistema operativo, también llamado núcleo o kernel. Esta identidad entre kernel y sistema operativo es solo cierta si el núcleo es monolítico. Otro ejemplo para comprender esta diferencia se encuentra en la plataforma Amiga, donde el entorno gráfico de usuario se distribuía por separado, de modo que, también podía reemplazarse por otro, como era el caso de directory Opus o incluso manejarlo arrancando con una línea de comandos y el sistema gráfico. De este modo, al arrancar un Amiga, comenzaba a funcionar con el propio sistema operativo que llevaba incluido en una ROM, por lo que era cuestión del usuario decidir si necesitaba un entorno gráfico para manejar el sistema operativo o simplemente otra aplicación. Uno de los más prominentes ejemplos de esta diferencia, es el núcleo Linux, usado en las llamadas distribuciones Linux, ya que al estar también basadas en Unix, proporcionan un sistema de funcionamiento similar. Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadores³ se rediseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso, cambiando el concepto de computador multiusuario, (muchos usuarios al mismo tiempo) por un sistema monousuario (únicamente un usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar. (Véase AmigaOS, beOS o Mac OS como los pioneros de dicha modernización, cuando los Amiga fueron bautizados con el sobrenombre de Video Toasters  por su capacidad para la Edición de vídeo en entorno multitarea round robin, con gestión de miles de colores e interfaces intuitivos para diseño en 3D.
Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. La mayoría de aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar, llevan incorporado un sistema operativo (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras, radios, enrutadores, etc.). En cuyo caso, son manejados mediante una interfaz gráfica de usuario, un gestor de ventanas o un entorno de escritorio, si es un celular, mediante una consola o control remoto si es un DVD y, mediante una línea de comandos o navegador web si es un enrutador.

La década de 1940

A finales de la década de 1940, con lo que se podría considerar la aparición de la primera generación de computadoras, se accedía directamente a la consola de la computadora desde la cual se actuaba sobre una serie de micro interruptores que permitían introducir directamente el programa en la memoria de la computadora.

La década de 1960

En los años 60 se produjeron cambios notorios en varios campos de la informática, con la aparición del circuito integrado la mayoría orientados a seguir incrementando el potencial de los ordenadores. Para ello se utilizaban técnicas de lo más diversas.

Multiprogramación

En un sistema multiprogramado la memoria principal alberga a más de un programa de usuario. La CPU ejecuta instrucciones de un programa, cuando el que se encuentra en ejecución realiza una operación de E/S; en lugar de esperar a que termine la operación de E/S, se pasa a ejecutar otro programa. Si éste realiza, a su vez, otra operación de E/S, se mandan las órdenes oportunas al controlador, y pasa a ejecutarse otro. De esta forma es posible, teniendo almacenado un conjunto adecuado de tareas en cada momento, utilizar de manera óptima los recursos disponibles.

Tiempo compartido

En este punto tenemos un sistema que hace buen uso de la electrónica disponible, pero adolece la falta de interactividad; para conseguirla debe convertirse en un sistema multiusuario, en el cual existen varios usuarios con un terminal en línea, utilizando el modo de operación de tiempo compartido. En estos sistemaigual que en la multiprogramación. Pero, a diferencia de ésta, cuando un programa lleva cierto tiempo ejecutándose el sistema operativo lo detiene para que se ejecute otra aplicación.

Tiempo real

Estos sistemas se usan en entornos donde se deben aceptar y procesar en tiempos muy breves un gran número de sucesos, en su mayoría externos al ordenador. Si el sistema no respeta las restricciones de tiempo en las que las operaciones deben entregar su resultado se dice que ha fallado. El tiempo de respuesta a su vez debe servir para resolver el problema o hecho planteado. El procesamiento de archivos se hace de una forma continua, pues se procesa el archivo antes de que entre el siguiente, sus primeros usos fueron y siguen siendo en telecomunicaciones.

Multiprocesador

Diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen dos arquitecturas que resuelven estos problemas:
La arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte de la memoria. La arquitectura SMP, donde todos los procesadores comparten toda la memoria. Esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. Cada microprocesador cuenta con su propia memoria cache local. De manera que cuando un microprocesador escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su copia local en caché. Si otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de memoria en su caché, resultará que trabaja con una copia obsoleta del dato almacenado.
Para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo especialmente diseñado para ello. La mayoría de los sistemas operativos actuales poseen esta capacidad.

La década de 1970

Sistemas operativos desarrollados

Además del Atlas Supervisor y el OS/360, los años 1970 marcaron el inicio de UNIX, a mediados de los 60 aparece Multics, sistema operativo multiusuario - multitarea desarrollado por los laboratorios Bell de AT&T y Unix, convirtiéndolo en uno de los pocos SO escritos en un lenguaje de alto nivel. En el campo de la programación lógica se dio a luz la primera implementación de Prolog, y en la revolucionaria orientación a objetos, Smalltalk.

Inconvenientes de los Sistemas operativos

Se trataba de sistemas grandes, complejos y costosos, pues antes no se había construido nada similar y muchos de los proyectos desarrollados terminaron con costos muy por encima del presupuesto y mucho después de lo que se marcaba como fecha de finalización. Además, aunque formaban una capa entre el hardware y el usuario, éste debía conocer un complejo lenguaje de control para realizar sus trabajos. Otro de los inconvenientes es el gran consumo de recursos que ocasionaban, debido a los grandes espacios de memoria principal y secundaria ocupados, así como el tiempo de procesador consumido. Es por esto que se intentó hacer hincapié en mejorar las técnicas ya existentes de multiprogramación y tiempo compartido.

Características de los nuevos sistemas

Sistemas operativos desarrollados

• MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service): Originalmente era un proyecto cooperativo liderado por Fernando Corbató del MIT, con General Electric y los laboratorios Bell, que comenzó en los 60, pero los laboratorios Bell abandonaron en 1969 para comenzar a crear el sistema UNIX. Se desarrolló inicialmente para el mainframe GE-645, un sistema de 36 bits; después fue soportado por la serie de máquinas Honeywell 6180.

Fue uno de los primeros. Además, los traducía a instrucciones de alto nivel destinadas a BDOS.

• BDOS (Basic Disk Operating System): Traductor de las instrucciones en llamadas a la BIOS.
• CP/M: (Control Program for Microcomputers) fue un sistema operativo desarrollado por Gary Kildall para el microprocesador Intel 8080 (los Intel 8085 y Zilog Z80 podían ejecutar directamente el código del 8080, aunque lo normal era que se entregara el código recompilado para el microprocesador de la máquina). Se trataba del sistema operativo más popular entre las computadoras personales en los años 70. Aunque fue modificado para ejecutarse en un IBM PC, el hecho que IBM eligiera MS-DOS, al fracasar las negociaciones con Digital Research, hizo que el uso de CP/M disminuyera hasta hacerlo desaparecer. CP/M originalmente significaba Control Program/Monitor. Más tarde fue renombrado a Control Program for Microcomputers. En la época, la barra inclinada (/) tenía el significado de "diseñado para". No obstante, Gary Kildall redefinió el significado del acrónimo poco después. CP/M se convirtió en un estándar de industria para los primeros micro-ordenadores.

El hecho de que, años después, IBM eligiera para sus PC a MS-DOS supuso su mayor fracaso, por lo que acabó desapareciendo.

La década de 1980

Con la creación de los circuitos LSI (integración a gran escala), chips que contenían miles de transistores en un centímetro cuadrado de silicio, empezó el auge de los ordenadores personales. En éstos se dejó un poco de lado el rendimiento y se buscó más que el sistema operativo fuera amigable, surgiendo menús, e interfaces gráficas. Esto reducía la rapidez de las aplicaciones, pero se volvían más prácticos y simples para los usuarios. En esta época, siguieron utilizándose lenguajes ya existentes, como Smalltalk o C, y nacieron otros nuevos, de los cuales se podrían destacar: C++ y Eiffel dentro del paradigma de la orientación a objetos, y Haskell y Miranda en el campo de la programación declarativa. Un avance importante que se estableció a mediados de la década de 1980 fue el desarrollo de redes de computadoras personales que corrían sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos. En esta escena, dos sistemas operativos eran los mayoritarios: MS-DOS (Micro Soft Disk Operating System), escrito por Microsoft para IBM PC y otras computadoras que utilizaban la CPU Intel 8088 y sus sucesores, y UNIX, que dominaba en los ordenadores personales que hacían uso del Motorola 68000.

SunOS

SunOS fue la versión del sistema operativo derivado de Unix y BSD desarrollado por Sun Microsystems para sus estaciones de trabajo y servidores hasta el principio de los años 1990. Ésta estaba basada en los UNIX BSD con algunos añadidos de los System V UNIX en versiones posteriores.
SunOS 1.0 estaba basada básicamente en BSD 4.1 y se publicó en 1982. SunOS 2.0, que salió en 1985, usaba BSD 4.2 como una base e introducía una capa de sistema de ficheros virtual (VFS) y el protocolo NFS. SunOS 3.0 coincidía con el lanzamiento de la serie Sun-3 en 1986 e incorporaba varias utilidades de System V. SunOS 4.0, que salió en 1989, migró a la base de BSD 4.3, introdujo un nuevo sistema de memoria virtual, enlazamiento dinámico y una implementación de la arquitectura System V STREAMS I/O.
SunOS 5.0 y las versiones posteriores están basadas en UNIX System V Release 4.

Mac OS

El lanzamiento oficial del ordenador Macintosh en enero de 1984, al precio de US $1,995 (después cambiado a $2,495 dólares). Incluía su sistema operativo Mac OS cuya características novedosas era una GUI (Graphic User Interface), Multitareas y Mouse. Provocó diferentes reacciones entre los usuarios acostumbrados a la línea de comandos y algunos tachando el uso del Mouse como juguete.

AmigaOS

AmigaOS es el nombre que recibe el conjunto de la familia de gestores de ventanas y ROMs que incluían por defecto los ordenadores personales Commodore Amiga como sistema operativo. Fue desarrollado originalmente por Commodore International, e inicialmente presentado en 1985 junto con el Amiga 1000.

MS-DOS

En 1981 Microsoft compró un sistema operativo llamado QDOS que, tras realizar unas pocas modificaciones, se convirtió en la primera versión de MS-DOS (Micro Soft Disk Operating System). A partir de aquí se sucedieron una serie de cambios hasta llegar a la versión 7.1, versión 8 en Windows Milenium, a partir de la cual MS-DOS dejó de existir como un componente del Sistema Operativo.

OS/2

OS/2 es un sistema operativo de IBM que intentó suceder a DOS como sistema operativo de las computadoras personales. Se desarrolló inicialmente de manera conjunta entre Microsoft e IBM, hasta que la primera decidió seguir su camino con su Windows e IBM se ocupó en solitario de OS/2.
OS/2 ya no es comercializado por IBM, y el soporte estándar de IBM para OS / 2 se suspendió el 31 de diciembre de 2006. Se ha mantenido desde entonces con relativamente pocas nuevas características bajo el nombre eComStation.

La década de 2000

Darwin

 

Darwin es el sistema que subyace en Mac OS X, cuya primera versión final salió en el año 2001 para funcionar en computadoras Macintosh.
Integra el micronúcleo XNU y servicios de sistema operativo de tipo UNIX basados en BSD 4.4 (en particular FreeBSD) que proporcionan una estabilidad y un rendimiento mayor que el de versiones anteriores de Mac OS. Se trata de una evolución del sistema operativo NEXTSTEP (basado en Mach 2.5 y código BSD 4.3) desarrollado por NeXT en 1989 comprado por Apple Computer en diciembre de 1996.
Darwin proporciona al Mac OS X prestaciones modernas, como la memoria protegida, la multitarea por desalojo o expulsiva, la gestión avanzada de memoria y el multiproceso simétrico.

OS X

OS X, antes llamado Mac OS X, es un sistema operativo basado en Unix, desarrollado, comercializado y vendido por Apple Inc.
La primera versión del sistema fue Mac OS X Server 1.0 en 1999, y en cuanto al escritorio, fue Mac OS X v10.0 «Cheetah» (publicada el 24 de marzo de 2001).
La variante para servidores, Mac OS X Server, es arquitectónicamente idéntica a su contraparte para escritorio, además de incluir herramientas para administrar grupos de trabajo y proveer acceso a los servicios de red. Estas herramientas incluyen un servidor de correo, un servidor Samba, un servidor LDAP y un servidor de dominio entre otros.

Haiku

Haiku es un sistema operativo de código abierto actualmente en desarrollo que se centra específicamente en la informática personal y multimedia. Inspirado por BeOS (Be Operating System), Haiku aspira a convertirse en un sistema rápido, eficiente, fácil de usar y fácil de aprender, sin descuidar su potencia para los usuarios de todos los niveles.

La década de 2010

IllumOS
Illumos es un proyecto de software libre derivado de OpenSolaris. Fue anunciado por conferencia web desde Nueva York el 3 de agosto de 2010. El nombre del proyecto es un neologismo procedente del latín "Illum" (la luz) y de "OS" (operating system, sistema operativo).
Se trata del código base a partir del cual cualquiera podrá crear su propia distribución de software basada en el sistema operativo OpenSolaris. Pero Illumos no es una distribución, ni una bifurcación (fork), al menos por el momento, en la medida que no pretende separarse del tronco principal, sino un derivado de la "consolidación" OS/Net (más conocida como ON), que consiste básicamente en el código fuente del kernel (SunOS), los drivers, los servicios de red, las bibliotecas del sistema y los comandos básicos del sistema operativo.