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Un sistema operativo es el programa que oculta la verdad del hardware al programador y presenta una vista simple y agradable de los archivos que pueden leerse y escribirse.
El sistema operativo resguarda al programador del hardware del disco y presenta una interfaz simple orientada al archivo, también disimula mucho el trabajo concerniente a interrupciones, relojes o cronómetros, manejo de memoria y otras características de bajo nivel.
Los Sistemas Operativos, al igual que los ordenadores, han sufrido una serie de cambios a lo largo del tiempo llamados Generaciones:
Los primeros sistemas computacionales no poseían sistemas operativos. Los usuarios tenían completo acceso al lenguaje de la máquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano y se perdía mucho tiempo entre trabajo y trabajo.
Fueron diseñados para hacer mas fluida la transición entre trabajos. Este fue el comienzo de los sistemas de procesamiento por lotes, donde los trabajos se reunían por grupos o lotes ya que generalmente ejecutaban una sola tarea. Cuando el trabajo estaba en ejecución, este tenia control total de la máquina. Al terminar cada trabajo, el control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba y leía e iniciaba el trabajo siguiente.
General Motors introdujo el primer sistema en la IBM 701. La introducción del transistor a mediados de los 50's cambió la imagen radicalmente. Se crearon máquinas que sólo las grandes universidades y las grandes corporaciones se podían dar el lujo de tener. Para poder correr un programa, tenían que escribirlo en papel (Fortran o ensamblador) y después se perforaría en tarjetas. Enseguida se llevaría la pila de tarjetas al cuarto de introducción al sistema y la entregaría a uno de los operadores. Cuando la computadora terminara el trabajo, un operador se dirigiría a la impresora y desprendería la salida y la llevaría al cuarto de salida, para que la recogiera el programador.
Se introduce la multiprogramación y los principios del multiprocesamiento. Ya se pueden ejecutar varias tareas a la vez y el procesador se cambia rápidamente de un trabajo a otro. En los sistemas de multiprocesamiento se utilizan varios procesadores en un solo sistema computacional para incrementar el poder de procesamiento de la máquina.
Se desarrolló sistemas compartidos, en la que los usuarios podían acoplarse directamente con el computador a través de terminales. Surgieron sistemas de tiempo real, en que los computadores fueron utilizados en el control de procesos industriales. Los sistemas de tiempo real se caracterizan por proveer una respuesta inmediata.
Se inicia en 1964 con la introducción de la familia de computadores Sistem/360 de IBM y fueron diseñados como sistemas para usos generales.
Algunos sistemas soportaban simultáneamente procesos por lotes, tiempo compartido, procesamiento de tiempo real y multiprocesamiento. Eran grandes y costosos, nunca antes se había construido algo similar, y muchos de los esfuerzos de desarrollo terminaron muy por arriba del presupuesto y tiempo de lo que el planificador marcaba como fecha de terminación. Al ser sistemas tan costosos, los usuarios no se hacían a ellos.
Constituyen el estado actual de la tecnología. Muchos diseñadores y usuarios se sentirían incómodos después de sus experiencias con los sistemas operativos de la tercera generación.
Con la ampliación del uso de redes de computadores y del procesamiento en línea los usuarios obtienen acceso a computadores alejados geográficamente a través de varios tipos de terminales.
Los sistemas de seguridad se ha incrementado mucho ahora que la información pasa a través de varios tipos vulnerables de líneas de comunicación. La clave de cifrado esta recibiendo mucha atención; han sido necesario codificar los datos personales o de gran intimidad para que; aun si los datos son expuestos, no sean de utilidad a nadie mas que a los receptores adecuados.
El concepto de máquinas virtuales es utilizado. El usuario ya no se encuentra interesado en los detalles físicos del sistema, en su lugar, el usuario ve un panorama llamado máquina virtual creado por el sistema operativo.
La computación cuántica deja el papel para aterrizar como una solución real. Pese al costoso desarrollo por parte de los ingenieros, aparecen los primeros modelos, pseudocuanticos los primeros, cuánticos los de última generación, y pese a que su potencia es de pocos qbits, no paran de avanzar.
Se pone en riesgo sistemas de cifrado y seguridad en general.