Sistemas operativos

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Recordemos que los sistemas informáticos están compuestos por elementos lógicos también conocidos como software. El software principal que se ejecuta en los sistemas informáticos es el sistema operativo.

Todos los sistemas informáticos, independientemente de su tipo, denominación y funcionamiento, necesitan de un sistema operativo para realizar las funciones para las que fue creado.

Cuando encendemos un sistema informático, el software con el que estamos interactuando, inicialmente, es el sistema operativo.

El sistema operativo es el encargado de encender el sistema informático y por tal motivo es el primer programa en ejecutarse.

¿Qué son los sistemas operativos?

El sistema operativo es un programa informático encargado de que los componentes y los periféricos de un sistema informático funcionen en conjunto, con el fin de realizar una tarea específica.

El sistema operativo es el responsable de que los usuarios podamos interactuar con las aplicaciones y el hardware.

El sistema operativo controla las funciones de entrada y salida, los datos introducidos, el almacenamiento en la RAM y su procesamiento en la CPU.

El sistema operativo manipula los componentes, administra el sistema de archivos y todos los recursos que necesita el sistema informático para funcionar.

Clasificación de los sistemas operativos

Los sistemas operativos se pueden clasificar, primeramente, atendiendo a su uso.

Atendiendo a su uso podemos encontrar sistemas operativos de escritorio y sistemas operativos de red.

Un sistema operativo de escritorio es aquel que está diseñado para su uso en entornos de oficinas pequeñas o domésticas con un número limitado de usuarios.

Un sistema operativo de red es aquel que está diseñado para su uso en entornos corporativos y sirven a muchos usuarios con una amplia variedad de necesidades.

Un sistema operativo también se puede clasificar atendiendo al tipo de licencia para el que fue desarrollado.

Un sistema operativo puede operar bajo una licencia comercial o con una licencia gratuita.

Un sistema operativo con licencia comercial es aquel cuyo código fuente solo puede ser modificado por su desarrollador. En cambio en un sistema operativo bajo una licencia gratuita, su código fuente, puede ser modificado y ampliado por una gran comunidad de desarrolladores.

Entre los ejemplos de sistema operativo de red con licencia comercial podemos encontrar:

Entre los ejemplos de sistema operativo de red con licencia gratuita podemos encontrar:

  • Ubuntu Server
  • Centos Server
  • Suse Linux Server

Algunos ejemplos de sistemas operativos de escritorio con licencia comercial son:

  • Windows XP
  • Windows 7
  • Windows 8
  • Windows 10

Algunos ejemplos de sistemas operativos de escritorio con licencia gratuita son:

  • Ubuntu desktop
  • Centos desktop
  • Suse Linux desktop

Funciones del sistema operativo

Todos los sistemas operativos realizan las mismas funciones básicas.

  • Control de acceso de hardware: el sistema operativo utiliza un programa llamado controlador de dispositivo
  • Administración de archivos y carpetas: el sistema operativo crea una estructura de archivos en la unidad de disco duro
  • Proporción de una interfaz de usuario: los sistemas operativos incluyen dos interfaces de usuario, CLI y GUI
  • Administración de aplicaciones: el sistema operativo localiza una aplicación y la carga en la RAM de la PC

Características de los sistemas operativos

Todos los sistemas operativos, independientemente de su clasificación, están formados por 3 partes: el núcleo, el shell y la interfaz. El núcleo es la parte del código que interactúa con el hardware de la computadora, el shell es la parte que interactúa con las aplicaciones y el usuario y este último interactúa con el shell por medio de la interfaz de línea de comandos (CLI) o por medio de la interfaz gráfica del usuario (GUI).

Los sistemas operativos proporcionan dos interfaces de usuario, la interfaz de línea de comandos o CLI y la interfaz gráfica de usuario o GUI. Con la interfaz de línea de comandos (CLI), el usuario interactúa con el sistema en un entorno basado en texto introduciendo comandos. El sistema ejecuta el comando y generalmente proporciona la respuesta en forma de texto. Con la interfaz GUI el usuario interactúa con el sistema en un entorno que utiliza imágenes gráficas, formatos multimedia y texto.

Los sistemas operativos pueden ser de 32 bits y de 64 bits debido a la existencia de arquitecturas de procesamiento de datos de 32 bits (x86) y de 64 bits (x64). Los procesadores x86 utilizan menos registros y pueden admitir sistemas operativos de 32 bits en cambio los procesadores x64 agregan registros adicionales para instrucciones que utilizan un espacio de direcciones de 64 bits. El procesador x64 es compatible con el procesador x86. Los procesadores x64 pueden admitir sistemas operativos de 32 bits y de 64 bits.

Los sistemas operativos pueden admitir más de un usuario, más de una tarea, más de un proceso o manejar varios recursos.

El sistema operativo puede ser monousuario, cuando sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo o puede ser multiusuario, cuando varios usuarios tienen cuentas individuales y trabajan con programas y dispositivos periféricos de forma simultánea.

Cuando el sistema operativo admite dos o más CPU decimos que estamos en presencia del multiprocesamiento pero si se ejecutan distintas partes de un programa de forma simultánea nos referimos al subprocesamiento.

Si se usan los recursos de una sola computadora decimos que la administración es centralizada, en cambio, si se utilizan los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos…) de más de una computadora al mismo tiempo estamos hablando de una gestión distribuida.

La monotarea permite ejecutar una aplicación (aparte de los procesos del propio SO) en un momento dado hasta su finalización y/o interrupción sin embargo con la multitarea la PC puede operar varias aplicaciones de forma simultánea.

Funcionamiento del sistema operativo

Durante el funcionamiento del sistema operativo se ponen en ejecución un conjunto de componentes que trabajan sincronizadamente de forma que:

  • Los procesos: asigna los recursos que un proceso necesita para su ejecución
  • La memoria principal: asigna y controla el espacio de memoria que está siendo utilizado
  • El almacenamiento secundario: asigna y gestiona el almacenamiento
  • El sistema de entrada y salida: sirve las interrupciones de los dispositivos de E/S
  • Sistema de archivos: crea y gestiona una jerarquía de directorios y archivos
  • Sistemas de protección: controla el acceso de los programas y los usuarios a los recursos del sistema
  • Sistema de comunicaciones: mantener las comunicaciones con otros sistemas a través de las interfaces de red
  • Programas de sistema: aplicaciones que se suministran con el SO pero no forman parte de él
  • Gestor de recursos: el sistema operativo administra todos los recursos del sistema

Instalación del sistema operativo

El sistema operativo se instala en una partición definida de la unidad de disco duro. Los sistemas operativos tienen requisitos mínimos de hardware que se deben cumplir para que se instale y funcione correctamente. Puede ser necesario actualizar el hardware para que cumpla con los requisitos mínimos del sistema operativo. Antes de instalar un sistema operativo verifique su compatibilidad con la RAM, unidad de disco duro, CPU, tarjeta adaptadora de video, motherboard.

Para instalar un sistema operativo podemos utilizar varios métodos:

  • Instalación limpia: la instalación limpia se realiza en un sistema nuevo. Se eliminan todos los datos de la partición donde se instalará. Se lleva a cabo en un sistema de computación nuevo y cuando el sistema operativo existente se ha dañado
  • Actualización: con la actualización se conserva la plataforma de sistema operativo. Se conservan las opciones de configuración del sistema, las aplicaciones y los datos. Se reemplazan los archivos del sistema operativo antiguo por los del nuevo.
  • Arranque múltiple: el arranque múltiple instala más de un sistema operativo pero se puede ejecutar uno sólo por vez, y el elegido tiene el control absoluto del hardware. Cada sistema operativo tiene su propia partición, archivos y opciones de configuración. Durante el inicio, el usuario puede seleccionar el sistema operativo que desee.
  • Virtualización: la virtualización ejecuta varias copias de un mismo sistema operativo en el mismo hardware, creando varias máquinas virtuales. Así cada máquina virtual se trata como una computadora diferente.