sábado, 6 de febrero de 2021

Sistemas operativos multiusuario y multitarea

 

Multiusuario

            La palabra multiusuario se refiere a una característica de ciertos sistemas operativos, aunque en ocasiones también puede aplicarse software otro tipo (ej. aplicaciones de base de datos) e incluso a sistemas de cómputo.

            En general se le llama multiusuario a la característica de un sistema operativo o programa que permite proveer servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente. La acción se produce estrictamente en forma pseudo-simultánea bajo el concepto tiempo compartido.

            En ocasiones pueden aplicarse a programas de computadora de otro tipo e incluso a sistemas de cómputo. En contraposición existen los sistemas monousuario, que proveen servicio y procesamiento a un solo usuario a la vez. En la categoría de multiusuario se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos.

            Actualmente este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes, pero los primeros ejemplos de sistemas multiusuario fueron los centralizados, aquellos en que múltiples usuarios compartían una única unidad central, con recursos de CPU, disco y memoria, a través del uso de múltiples terminales "bobas" (monitores y teclados).

            En un sistema multiusuario los recursos que se comparten son, normalmente, una combinación de:

  • Procesador.
  • Memoria.
  • Almacenamiento secundario (en disco duro).
  • Programas.
  • Periféricos como impresoras, plóteres, escáneres, etc.

De tal modo que múltiples usuarios utilizan una única computadora, comparten programas y usan un sistema operativo unificado. Cada usuario tiene la impresión de que es atendido simultáneamente.

            En los sistemas operativos antiguos, la idea de multiusuario guarda el significado original de que este puede ser utilizado por varios usuarios al mismo tiempo, permitiendo la ejecución concurrente de programas por parte de distintos usuarios.

            Aunque la idea original de tiempo compartido o el uso de terminales bobas no es ya el más utilizado. Esto debido a que los computadores modernos pueden tener múltiples procesadores, o proveer sus interfaces de usuario a través de una red, o en casos especiales, ya ni siquiera existe un solo computador físico proveyendo los servicios, sino un conjunto de computadoras en red o conectadas por un bus de alta velocidad y actuando en concierto para formar un clúster.

            El principio del concepto es facilitar compartir los recursos de procesamiento, almacenamiento y periféricos varios, reduciendo el tiempo ocioso en el (o los) procesador(es), e indirectamente implica reducción de los costos de energía y equipamiento para resolver las necesidades de cómputo de los usuarios.

            Ejemplos de sistemas operativos con característica de multiusuario son VMS y Unix, así como sus múltiples derivaciones (e.g. IRIX, Solaris, etc.) y los sistemas tipo Unix como Linux, FreeBSD y Mac OS X.

            En la familia de los sistemas operativos Microsoft Windows, desde Windows 95 hasta la versión Windows 2000, proveen soporte para ambientes personalizados por usuario, pero no admiten la ejecución de múltiples sesiones de usuario mediante el entorno gráfico.

            Las versiones de Windows 2000 server y Windows 2003 server ofrecen el servicio Terminal Server el cual permite la ejecución remota de diferentes sesiones de usuario.

Sistemas operativos multiusuario

            Definición

            Un sistema operativo multiusuario es un sistema operativo de computadora que permite que múltiples usuarios accedan a un único sistema con un sistema operativo en él. Se utiliza generalmente en grandes ordenadores centrales.

            Características del sistema operativo multiusuario

            Multitarea: al utilizar un sistema operativo multiusuario, podemos realizar varias tareas a la vez, es decir, podemos ejecutar más de un programa a la vez.

            Ejemplo: podemos editar un documento de Word mientras navegamos por Internet.

            Uso compartido de recursos: podemos compartir diferentes periféricos como impresoras, discos duros o podemos compartir un archivo o datos. Para ello, a cada usuario se le da una pequeña porción de tiempo de CPU.

            Procesamiento en segundo plano: significa que cuando los comandos no se procesan en primer lugar, luego se ejecutan en segundo plano mientras otros programas interactúan con el sistema en tiempo real.

            Tipos de sistema operativo multiusuario

            Los sistemas operativos multiusuario son de tres tipos:

            a. Sistemas distribuidos: en este, los diferentes equipos se gestionan de tal manera que pueden aparecer como un solo equipo. Entonces, se forma una especie de red a través de la cual pueden comunicarse entre sí.

            2. Sistemas con intervalos de tiempo (tiempo compartido): en esto, se asigna un período corto a cada tarea, es decir, a cada usuario se le asigna un intervalo de tiempo del tiempo de la CPU. Como sabemos, estos intervalos de tiempo son pequeños, por lo que a los usuarios les parece que todos están usando la computadora central al mismo tiempo.

            3. Sistemas multiprocesador: en este, el sistema operativo utiliza más de un procesador.







            Ventajas del sistema operativo multiusuario

            • Cuando una computadora en la red se ve afectada, esta no afecta a otra computadora en la red. Entonces, el sistema se puede manejar de manera eficiente.

            • Diferentes usuarios pueden acceder al mismo documento en su computadora.

            Ejemplo: si una computadora contiene el archivo pdf al que el otro usuario desea acceder, entonces el otro usuario puede acceder a ese archivo.

            • Usamos el sistema operativo multiusuario en el proceso de impresión para que diferentes usuarios puedan acceder a la misma impresora y el sistema operativo normal no deba realizar este proceso.

            • Las aerolíneas también usan este sistema operativo para reservar boletos.

            • Hacemos uso del sistema operativo multiusuario en profesores y personal bibliotecario para el manejo y búsqueda de libros. En estos, el registro del libro se almacena en una computadora mientras que los otros sistemas que están conectados pueden acceder a esa computadora para consultar los libros.

            Desventajas del sistema operativo multiusuario

            • A veces, compartir los datos se vuelve peligroso ya que los datos privados también se comparten.

            • El ataque de virus se lleva a cabo en todas las computadoras al mismo tiempo que las computadoras se comparten. Entonces, si una computadora se ve afectada, otra también se verá afectada.

            • Se comparte la información de la computadora.

            Sistemas operativos multitarea

            El sistema operativo multitarea proporciona la interfaz para ejecutar las múltiples tareas del programa por un solo usuario al mismo tiempo en un sistema informático.

            Por ejemplo, cualquier tarea de edición (Word) se puede realizar mientras otros programas se ejecutan al mismo tiempo (Chrome, Spotify, etc.).

            Tipos de sistema operativo multitarea

            Verdadera multitarea

            La verdadera multitarea es la capacidad de ejecutar y procesar múltiples tareas simultáneamente sin demora en lugar de cambiar tareas de un procesador a otro. Puede realizar un par de tareas en paralelo con el hardware o software subyacente.

            Multi tareas preventivo

            La multitarea preventiva es una tarea especial que se asigna al sistema operativo de la computadora, en la que se toma la decisión de cuánto tiempo dedica a una tarea antes de asignar otra tarea para usar el sistema operativo. El sistema operativo tiene el control para completar todo este proceso, por lo que se conoce como "preventivo".

            Multitarea cooperativa

            La multitarea cooperativa se conoce como “multitarea no preventiva”. El objetivo principal de la multitarea cooperativa es ejecutar la tarea actual y liberar la CPU para permitir la ejecución de otra tarea. Esta tarea se realiza llamando a monitor de tareas. El cambio de contexto se ejecuta cuando se llama a esta función.

            Ventajas del sistema operativo multitarea

q  Tiempo compartido

            En la cual, a todas las tareas se les asigna un tiempo específico, por lo que no necesitan tiempo de espera para la CPU.

q  Gestionar varios usuarios

            Este sistema operativo es más cómodo para manejar a varios usuarios al mismo tiempo, y varios programas pueden ejecutarse sin problemas sin degradar el rendimiento del sistema.

q  Memoria asegurada

            El sistema operativo multitarea tiene una gestión de memoria bien definida, porque este sistema operativo no proporciona ningún tipo de permiso de programas no deseados para desperdiciar la memoria.

q  Gran memoria virtual

            El sistema operativo multitarea contiene el mejor sistema de memoria virtual. Debido a la memoria virtual, cualquier programa no necesita mucho tiempo de espera para completar sus tareas, si se produce este problema, esos programas se transfieren a la memoria virtual.

q  Procesamiento en segundo plano

            El sistema operativo multitarea crea el mejor entorno para ejecutar los programas en segundo plano. Estos programas en segundo plano no son transparentes para los usuarios normales, pero estos programas ayudan a ejecutar otros programas sin problemas, como firewall, software antivirus y más.

q  Buena confiabilidad

            El sistema operativo multitarea proporciona diversas flexibilidades para múltiples usuarios, y ellos están más satisfechos con ellos. En el cual, todos los usuarios pueden operar programas únicos o múltiples sin problemas.

q  Usar varios programas

            Los usuarios pueden operar múltiples programas como navegador de Internet, PowerPoint, MS Excel, juegos y otras utilidades al mismo tiempo.

q  Optimizar los recursos informáticos

            El sistema operativo multitarea es capaz de manejar sin problemas los recursos de varias computadoras, como RAM, dispositivos de entrada / salida, CPU, disco duro y más.

            Desventajas del sistema operativo multitarea

q  Aumento de la memoria

            La computadora puede tener un rendimiento lento, debido a que ejecuta varios programas al mismo tiempo porque la memoria principal se carga más al cargar varios programas. La CPU no puede proporcionar un tiempo separado para cada programa y su tiempo de respuesta aumenta. La razón principal de este problema es que utiliza menos RAM de capacidad. Entonces, para obtener una solución, se puede aumentar la capacidad de RAM.

q  Refuerzo del procesador

            La computadora puede ejecutar programas lentamente debido a la baja velocidad de sus procesadores, y su tiempo de respuesta puede aumentar mientras se manejan múltiples programas. Necesita una mejor potencia de procesamiento para superar este problema.

q  Calentamiento de CPU

            Varios procesadores se vuelven más ocupados a la vez para ejecutar cualquier tarea en la naturaleza multitarea, por lo que la CPU produce más calor.

Fuentes:

https://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_properties.htm#:~:text=The%20OS%20handles%20multitasking%20in,system%20at%20a%20reasonable%20cost.

http://digitalthinkerhelp.com/what-is-multitasking-operating-system-with-their-examples-types/

https://medium.com/@rmsrn.85/multitasking-operating-system-types-and-its-benefits-deb1211c1643

https://science.jrank.org/computer-science/Multitasking_Operating_Systems.html

https://ecomputernotes.com/fundamental/disk-operating-system/multitasking-operating-system

https://www.tiposde.com/sistema_operativo_multiusuario.html

https://www.oposinet.com/temario-de-gestion-administrativa-fp/temario-1-gestion-admistrativa/tema-47-explotacin-y-administracin-de-sistemas-operativos-monousuario-y-multiusuario/

https://ecomputernotes.com/fundamental/disk-operating-system/multi-user-operating-system


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