Sistemas Operativos: Conceptos Esenciales, Funciones, Clasificación y Gestores de Arranque

Definición y Objetivos de un Sistema Operativo

Un sistema operativo (SO) es un programa o conjunto de programas que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware del ordenador, gestionando los recursos del sistema y optimizando su uso.

Objetivos Principales del Sistema Operativo:

• Facilitar el uso del hardware: Ofreciendo seguridad y abstracción para el usuario.
• Utilización eficiente de los recursos: Especialmente crucial en entornos multiusuario.

Diferencia entre Multiprogramación y Tiempo Compartido

La multiprogramación consiste en el reparto del tiempo de la CPU entre los diferentes programas cargados en memoria, de tal forma que se pase el control de un programa a otro únicamente cuando se produce una operación de entrada o salida (E/S).

El sistema de tiempo compartido es el reparto del tiempo de CPU por igual entre todos los programas cargados en memoria. Se asigna un quantum (cuanto de tiempo) a cada programa, y cuando uno gasta su quantum, cede el control a otro programa.

Funciones Clave de un Sistema Operativo

• Control de la ejecución de los programas: Acepta los trabajos, administra la forma en que se realizan, les asigna los recursos y los conserva hasta que finalicen.
• Administración de periféricos: Coordinando y manipulando los dispositivos conectados al ordenador.
• Gestión de permisos y de usuarios: Adjudica los permisos de acceso a los usuarios y evita que las acciones de uno afecten el trabajo que realiza otro.
• Control de concurrencia: Otorga prioridades cuando varios procesos solicitan el mismo recurso.
• Administración de memoria: Asigna memoria a los procesos y gestiona su uso.
• Control de errores: Gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.
• Control de seguridad: Proporciona seguridad a los usuarios, al software y a la información almacenada en los sistemas.

Clasificación de Sistemas Operativos y Tipos de Software

Clasificación de Sistemas Operativos:

• Monousuario: Aquellos que solo soportan un usuario a la vez.
• Multiusuario: Pueden dar servicio a más de un usuario a la vez, independientemente de la plataforma hardware sobre la que estén montados.
• Monotarea: Son los que solo permiten una tarea a la vez por usuario.
• Multitarea: Permite al usuario realizar varios trabajos al mismo tiempo.
• Monoproceso: Son los que solo permiten realizar un proceso a la vez.
• Multiproceso: Permiten varios procesos y tareas a la vez. Dentro de los sistemas multiproceso, se distinguen:
  • Simétricos: Distribuyen por igual el procesamiento entre todos los procesadores.
  • Asimétricos: Asignan una tarea específica a cada procesador.

Sistemas Operativos Libres y Comparativa de Software

Los sistemas operativos libres son aquellos que garantizan las cuatro libertades esenciales del software:

1. La libertad de usar el programa con cualquier propósito.
2. La libertad de estudiarlo y modificarlo.
3. La libertad de distribuir copias.
4. La libertad de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras.

Es importante diferenciar entre los siguientes tipos de software:

• El software libre es también software de código abierto, ya que se necesita acceso al código fuente para estudiarlo y modificarlo.
• El software gratuito (freeware) se distribuye sin costo, pero no necesariamente garantiza las libertades del software libre y puede tener restricciones de uso o modificación.
• El software comercial (generalmente propietario) se vende con restricciones de uso y no suele ser software libre, aunque el software libre puede ser distribuido comercialmente.
• El software de dominio público es aquel que no tiene restricciones de copyright y no requiere licencia, permitiendo su uso, modificación y distribución sin limitaciones, siempre respetando la autoría original si se menciona.

Gestores de Arranque: Definición y Componentes

El gestor de arranque es un programa que se ejecuta una vez completado el inicio normal de la BIOS y que permite seleccionar el sistema operativo con el que se desea iniciar.

Gestores de Arranque Comunes y sus Ficheros:

• Para Windows:
  • NTLDR: Utiliza boot.ini, NTDETECT.COM, NTOSKRNL.EXE.
  • Bootmgr: Utiliza BCD (Boot Configuration Data), winload.exe, ntoskrnl.exe.
• Para Linux:
  • LILO (Linux Loader)
  • GRUB (Grand Unified Bootloader)