¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo es un conjunto de programas, servicios y funciones que gestionan y coordinan el funcionamiento del hardware y del software en un sistema informático.

Estructura de un Sistema Informático

Un sistema informático es un conjunto de dispositivos capaces de manejar información digital, organizados para realizar tareas. Este sistema (ordenador) se compone de elementos electrónicos (hardware) que requieren componentes no físicos (software) para su funcionamiento.

Componentes de un Sistema Informático

1. Hardware (Componente Físico): Dispositivos electrónicos y electromecánicos (ordenadores, periféricos, etc.).
2. Software (Componente Lógico): Programas y datos que manejan los ordenadores y solucionan los requerimientos del sistema. Incluye:
   • Software de Sistema o de Control: Parte del software necesario para el funcionamiento del ordenador. Facilita la comunicación entre el usuario y el hardware.
   • Software de Programación: Herramientas que permiten a los programadores desarrollar programas informáticos.
   • Software de Aplicación: Se divide en dos tipos:
     • Horizontales (Propósito General): Se utilizan para diversas actividades.
     • Verticales (Propósito Específico): Aplicaciones diseñadas para necesidades específicas de los usuarios.
3. Componente Humano: Personas encargadas del desarrollo del software.
4. Documentación: Manuales, formularios y cualquier otra información descriptiva que detalle o instruya sobre el uso y operación del sistema.

Visión General de las Unidades y su Funcionamiento Conjunto

A. Elementos Componentes

1. Unidad Central de Proceso (CPU)

El procesador es el encargado del control y ejecución de las operaciones en el ordenador. Está formado por:

• Unidad Aritmética Lógica (ALU): Realiza operaciones sobre datos provenientes de la memoria principal, que pueden almacenarse temporalmente en registros.
• Unidad de Control (UC): Recibe, interpreta y procesa información.

2. Buses

Son canales por donde fluyen instrucciones y datos entre las unidades. Se clasifican en:

• Bus de Control o de Sistema: Organiza y redirige la información a transmitir.
• Bus de Direcciones: Identifica el dispositivo de destino u origen de la información que viaja por el bus de datos.
• Bus de Datos: Transmite información entre la CPU, la memoria y los periféricos.

3. Memoria Principal

Unidad dividida en celdas identificadas por una dirección. Cada celda contiene uno o varios bits de información.

4. Unidad de Entrada/Salida

Realiza la transferencia de información con unidades exteriores (periféricos).

5. Periféricos

Dispositivos hardware de entrada/salida para almacenar o leer datos y programas. Se clasifican en:

• Periféricos de Entrada: La información fluye desde el periférico a la memoria central (teclado, ratón).
• Periféricos de Salida: La información fluye desde la memoria central al periférico (monitor).
• Periféricos de Entrada/Salida: La información circula en ambos sentidos (módem).
• Periféricos o Dispositivos de Almacenamiento: Almacenan información permanentemente.

B. Funcionamiento

La función básica de un ordenador es la ejecución de programas. Un programa es un conjunto de instrucciones almacenadas y ejecutadas secuencialmente.

Fases de Ejecución de una Instrucción

1. Lectura de la memoria para extraer la instrucción.
2. Decodificación de la instrucción y cálculo de las direcciones de los operandos.
3. Ejecución de la operación (lectura de memoria para extraer operandos, envío de operandos a la ALU).
4. Almacenamiento del resultado en la posición indicada.
5. Cálculo de la dirección de la siguiente instrucción.

Tipos de Aplicaciones de Software

1. Software Comercial: Desarrollado por una empresa para su venta y obtención de beneficios.
2. Software Libre: Puede ser manipulado. El software de «dominio público» no está protegido por copyright. El software libre «protegido con copyleft» asegura que las modificaciones sigan siendo software libre.
3. Software Semilibre: Similar al software libre para usuarios, pero prohíbe su uso comercial.
4. Software Propietario: No puede ser manipulado.
5. Freeware: Software distribuible pero no modificable (no incluye código fuente). No es software libre.
6. Shareware: Permite redistribución, pero no incluye código fuente, por lo que no es modificable. No es software libre.

Funciones de un Sistema Operativo

El software de aplicación resuelve problemas concretos de los usuarios, mientras que el software de sistema controla las operaciones del ordenador.

Tareas Principales de un Sistema Operativo

• Arranque del sistema.
• Control del hardware.
• Administración de la memoria física y lógica.
• Localización de errores.
• Configuración de red.
• Ejecución de programas de utilidades.
• Ejecución de software de aplicaciones.
• Activación de funciones para programadores.
• Protección de datos.