Conceptos Esenciales de Sistemas Operativos y Arranque de PC
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Conceptos Fundamentales de Sistemas Operativos
Tipos de Sistemas Operativos
- Sistema Operativo en Red (S.O. en Red): Orientado a proporcionar múltiples puntos de acceso a un sistema, formado por varias máquinas, cada una con su propio sistema operativo, todas conectadas en red.
- Sistema Operativo Distribuido: Orientado a satisfacer necesidades de red, con varias máquinas que comparten un único S.O. Conectadas en red, si un nodo falla, puede ser reemplazado o el sistema se recupera automáticamente. Gestiona múltiples copias de datos con ubicación transparente.
- Sistema Operativo Monolítico: Es más eficiente en su diseño. Sin embargo, en caso de fallo, colapsa todo el sistema, lo que dificulta la localización del error.
- Sistema Operativo Micronúcleo: Menos eficiente en rendimiento puro, pero el fallo se detecta antes y solo afecta a una parte del sistema, no a su totalidad. Esto lo hace más fácil de mantener y más estable.
Interacción con el Hardware y el Sistema Operativo
- BIOS (Basic Input/Output System): Tipo de firmware que localiza y configura los componentes esenciales (eléctricos y periféricos) del PC. Su función principal es establecer la comunicación inicial con el sistema operativo. Se carga en la RAM para su ejecución.
- POST (Power-On Self-Test): Es un programa integrado en la BIOS que se encarga de realizar funciones básicas de chequeo al encender el equipo, como la verificación de la memoria principal, el procesador y la tarjeta gráfica.
Fundamentos del Sistema Operativo
- ¿Qué es un Sistema Operativo (S.O.)?: Es un programa fundamental de un sistema informático que gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado.
- Llamada al Sistema: Rutina que permite a los programas de usuario solicitar servicios al núcleo del sistema operativo. Se ejecuta en modo núcleo.
Modos de Ejecución
- Modo Privilegiado: Permite acceder a cualquier parte de la máquina o a cualquier dispositivo sin limitaciones.
- Modo No Privilegiado: Solo permite acceder a la memoria asignada al proceso y tiene limitaciones en las instrucciones que puede ejecutar.
Conceptos de Software y Licenciamiento
- Software Comercial vs. Software Libre: Un software puede ser comercial (ofrecer soporte técnico, actualizaciones, etc.) y a la vez ser libre, siempre que cumpla con las cuatro libertades del software libre. Un software privativo no es libre si no cumple con estas condiciones.
- S.O. Monoprocesador Multiusuario/Multitarea: Sí, un sistema operativo en un entorno monoprocesador puede ser multiusuario y multitarea, ya que puede gestionar múltiples tareas y usuarios mediante la conmutación de contexto.
- S.O. en Red Monousuario: No, un sistema operativo en red está diseñado para trabajar con múltiples usuarios y recursos compartidos.
Diferencia entre Software Libre y Software Gratuito
- Software Libre: Ofrece las siguientes libertades:
- Libertad de uso.
- Libertad para estudiar el código fuente y modificarlo.
- Libertad para distribuir copias.
- Libertad para distribuir tus modificaciones.
- Software Gratuito: Implica únicamente la libertad de uso sin coste económico. No necesariamente incluye las libertades del software libre.
Proceso de Arranque del Sistema
Componentes y Gestores de Arranque
- NTLoader: Componentes de arranque utilizados en sistemas Windows NT/2000/XP (NTLDR, NTDETECT.COM, BOOT.INI).
- Boot Manager (B.Manager): Componentes de arranque utilizados en sistemas Windows Vista/7/8/10 (BOOTMGR, BOOT, BCD).
Comandos de Recuperación y Configuración de Arranque
grub-install /dev/sda
: Instala el código del gestor de arranque GRUB en el Master Boot Record (MBR) del disco duro especificado (ej. /dev/sda).update-grub
: Actualiza la configuración del gestor de arranque GRUB.bootrec /nt60 C:
: Actualiza el sector de arranque de la unidad C: para sistemas basados en NT6.0+.bootrec /fixmbr
: Reescribe el Master Boot Record (MBR) para corregir problemas de arranque.bootrec /rebuildbcd
: Reconstruye el almacén de datos de configuración de arranque (BCD).bcdedit /import [ruta_fichero]
: Restaura una copia de la base de datos BCD desde un fichero.
Estructura del Disco Duro y Arranque Inicial
- Primer Bloque (MBR - Master Boot Record): Contiene la tabla de particiones y el código del gestor de arranque inicial. El MBR lee la tabla de particiones y carga el primer sector de la partición activa, iniciando el gestor de arranque que comienza la carga del sistema operativo en memoria.