Fundamentos del Sistema Operativo: Conceptos Clave y Funcionamiento Esencial

Definición de Sistema Operativo

• Máquina Virtual: Es una máquina ampliada, también conocida como máquina virtual, que resulta más fácil de programar y manejar que el propio hardware de la máquina, denominado máquina real.
• Gestor de Recursos: El sistema operativo es un gestor de recursos que ofrece una distribución ordenada y controlada de los dispositivos de la máquina real entre los distintos programas que compiten por estos recursos.

Funciones Principales del Sistema Operativo

Las funciones clásicas del sistema operativo han sido:

• Gestión de recursos.
• Ejecución de servicios para los programas.
• Ejecución de órdenes de usuario.

Componentes Estructurales de un Sistema Operativo

Un sistema operativo está formado por:

• Una máquina virtual, compuesta por una shell o intérprete de comandos.
• Un gestor de recursos o kernel, que provee a la máquina de un funcionamiento básico y una forma de acceder a los dispositivos.

Conceptos Fundamentales del Sistema Operativo

Proceso:

Es básicamente un programa en ejecución, es decir, el conjunto formado por un programa ejecutable, sus datos, su pila, su contador de programa y sus registros.

Archivo:

Es una colección de datos almacenada en memoria.

Sistema de Archivos:

Es un sistema para organizar directorios y archivos, generalmente en términos de cómo lo implementa el sistema operativo; es la colección de archivos y directorios que se almacenan en una unidad determinada.

Jerarquía de Directorios o Árbol:

Es la jerarquía de directorios (archivos que contienen a otros archivos) en la que se organizan los archivos dentro de un sistema de archivos, cuyo punto de partida es el llamado directorio raíz.

Shell o Intérprete de Comandos:

Programa que permite la comunicación directa entre el usuario y el SO en un lenguaje más próximo al usuario que el propio lenguaje máquina o el de los servicios provistos por el núcleo (kernel). Generalmente, consta de una línea de comandos que espera una entrada del usuario, la procesa y devuelve el resultado proporcionado por el sistema operativo.

Proceso de Arranque del Sistema Operativo

Durante la puesta en marcha del ordenador, se siguen los siguientes pasos:

1. La BIOS, que se encuentra en la memoria ROM (Read Only Memory), toma el control de la máquina para realizar una serie de comprobaciones como: memoria, tarjeta gráfica, unidades de disco, etc. Es importante recordar que la BIOS de la tarjeta gráfica se antepone a la BIOS del ordenador, de modo que las comprobaciones internas de dicha tarjeta se realizan en primer lugar.
2. Después de esto, se procede a la carga en la memoria RAM del cargador del SO, situado en el sector cero, cilindro cero, de la unidad de disco establecida como de arranque o al comienzo del dispositivo de almacenamiento fijado a tal efecto. Este cargador puede, a su vez, ceder el control a otros programas de carga del SO.
3. Carga en memoria RAM del núcleo del SO seleccionado (kernel) e inicialización del mismo.