Sistemas Operativos: Componentes, Funciones y Tipos

Software: El Soporte Lógico de los Sistemas Informáticos

El software es el soporte lógico de un sistema informático, necesario para realizar tareas específicas. Alan Turing y Babbage sentaron las bases del software moderno, que se caracteriza por ser lógico, no físico. Se desarrolla, no se fabrica, no se estropea y se puede construir a medida.

Ciclo de Vida del Software

El desarrollo de software sigue un ciclo de vida que incluye las siguientes etapas:

1. Definición de necesidades: Se definen los objetivos y resultados del proyecto.
2. Análisis: Se recopilan, examinan y formulan los requisitos del cliente.
3. Diseño: Se determinan los requisitos generales de la arquitectura de la aplicación.
4. Codificación: Las funciones definidas en el diseño se implementan mediante un lenguaje de programación.
5. Pruebas: Se realizan pruebas para verificar la correcta codificación.
6. Validación: Se garantiza que el software cumple con las especificaciones originales.
7. Mantenimiento y evolución: Se realizan correcciones y actualizaciones.

Tipos de Software

Existen tres tipos principales de software:

Software de Sistema

Facilita el uso del hardware. El ejemplo más común es el sistema operativo, un conjunto de programas que administran los recursos del hardware y proporcionan una interfaz al usuario (ej. Windows).

Software de Programación

Conjunto de aplicaciones que permiten a los programadores desarrollar sus propios programas informáticos utilizando lenguajes de programación (ej. editores de texto).

Software de Aplicación

Programas que permiten realizar tareas específicas en un sistema (ej. procesadores de texto, navegadores web).

El Entorno Operativo

El entorno operativo engloba al sistema operativo, su interfaz de usuario y algunas aplicaciones que suelen venir con él.

Sistemas Operativos (S.O.)

El S.O. es el software básico que coordina y manipula el hardware, organiza los archivos en los dispositivos de almacenamiento y gestiona los errores.

Funciones del S.O.

1. Control de recursos: Gestiona el funcionamiento coordinado de todos los componentes del sistema.
2. Control y manejo de dispositivos de E/S: Controla y organiza los dispositivos conectados al sistema.
3. Ejecución y secuenciación de tareas: Controla la ejecución de varios programas a la vez, repartiendo los recursos.
4. Ofrecer una base estándar y estable para la ejecución de programas.
5. Ofrecer un sistema de archivos de disco: Permite guardar la información en archivos o directorios.
6. Permitir la interacción mediante una interfaz gráfica (GUI).
7. Detectar e informar a los usuarios de errores.

Componentes de un S.O.

Gestión de Procesos

Un proceso es un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea (tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S). El S.O. es responsable de crear, destruir, parar y reanudar los procesos, además de ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

Gestión de la Memoria Principal

El S.O. es responsable de conocer las partes de memoria usadas y por quién, controlar el espacio libre y decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio. También asigna o reclama espacio según sea necesario.

Gestión del Almacenamiento Secundario

Es necesario porque la memoria principal es volátil y pequeña para almacenar todos los programas y datos.

Sistema de E/S

Es un sistema de almacenamiento temporal, una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos.

Gestión de Archivos

Los archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Almacenan programas y datos como imágenes, textos e información de bases de datos.

Sistema de Protección

Mecanismo que controla el acceso de los programas o usuarios a los recursos del sistema. El S.O. distingue entre uso autorizado y no autorizado, especificando los controles de seguridad a realizar.

Sistemas de Comunicaciones

Para mantener las comunicaciones con otros sistemas, es necesario controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red. Se deben crear puntos de comunicación para las aplicaciones que se ejecutan localmente.

Utilidades de Sistema

Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas, dando soporte a diferentes lenguajes de programación, controlando el estado del sistema, etc.

Entornos Gráficos Actuales

Características Comunes

• Interfaz gráfica.
• Multiusuario y multitarea.
• Forman parte de una familia o son compatibles entre sí.
• Soportan uno o varios sistemas de archivos.
• Ofrecen herramientas similares con distintos nombres.

Windows

El sistema operativo más utilizado por usuarios domésticos y pequeñas y medianas empresas.

GNU/Linux

Soporta plug and play, tiene una amplia gama de aplicaciones disponibles, herramientas de seguridad y administración de redes avanzadas. Es prácticamente inmune a virus y es software libre, lo que permite cambiarlo, modificarlo y redistribuirlo.

macOS

Creado por Apple, fue el primer sistema operativo con interfaz gráfica, ratón, ventanas, iconos y menús.

Virtualización de Entornos Operativos

La virtualización de plataforma se realiza en una plataforma hardware mediante un software anfitrión que simula un entorno computacional (máquina virtual) para su software invitado. Algunos ejemplos son: VMware, Virtual PC, Virtual Box, OpenVz o Xen.