Sistema Operativo: Fundamentos y Estructura Informática

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

Estructura de un Sistema Informático

Un sistema informático es un conjunto de dispositivos capaces de manejar información digital, organizados para realizar tareas.

Un sistema informático (ordenador) está formado por componentes electrónicos (hardware) que necesitan componentes no físicos (software) para funcionar.

Componentes de un Sistema Informático

1. Componente Física (Hardware): Dispositivos electrónicos y electromecánicos (ordenadores, periféricos, etc.).
2. Componente Lógica (Software): Programas y datos que manejan los ordenadores y solucionan los requerimientos del sistema.
   • Software de sistema o de control: Necesario para que el ordenador funcione, sirviendo de comunicación entre el usuario y el hardware.
   • Software de programación: Herramientas para que los programadores desarrollen programas informáticos.
   • Software de aplicación:
     • Horizontales o de propósito general: Empleados para actividades diversas.
     • Verticales o de propósito específico: Aplicaciones para necesidades específicas de los usuarios.
3. Componente Humano: Personas encargadas del desarrollo del software.
4. Documentación: Manuales, formularios e información descriptiva sobre el empleo y operación del sistema.

Visión Genérica del Funcionamiento del Sistema

A. Elementos Componentes

1. Unidad Central de Proceso (CPU): Procesador encargado del control y ejecución de las operaciones.
   • Unidad Aritmética Lógica (ALU): Realiza operaciones sobre datos provenientes de la memoria principal.
   • Unidad de Control (UC): Recibe información para interpretarla y procesarla.
2. Buses: Canales por los que fluyen instrucciones y datos entre las unidades.
   • Bus de Control o de Sistema: Organiza y redirige la información a transmitir.
   • Bus de Direcciones: Identifica el dispositivo de destino o de origen de la información.
   • Bus de Datos: Transmite información entre la CPU, la Memoria y los periféricos.
3. Memoria Principal: Unidad dividida en celdas identificadas por una dirección, conteniendo información o bits.
4. Unidad de Entrada/Salida: Realiza la transferencia de información con periféricos.
5. Periféricos: Dispositivos hardware para almacenar, leer datos o programas.
   • Periférico de Entrada: Información desde el periférico a la memoria central (teclado, ratón).
   • Periférico de Salida: Información desde la memoria central al periférico (monitor).
   • Periférico de Entrada/Salida: Información en ambos sentidos (módem).
   • Dispositivo de Almacenamiento: Almacena información de forma permanente.

B. Funcionamiento

La función básica de un ordenador es la ejecución de programas.

Un programa es un conjunto de instrucciones almacenadas y ejecutadas secuencialmente.

Las fases de ejecución de una instrucción son:

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

Tipos de Aplicaciones de Software

1. Software Comercial: Desarrollado para la venta y obtención de beneficios.
2. Software Libre: Puede ser manipulado. El software de «dominio público» no está protegido por copyright, mientras que el software libre «protegido con copyleft» garantiza 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: Puede distribuirse pero no modificarse, sin código fuente. No es software libre.
6. Shareware: Permite la redistribución, pero no puede ser modificado al no incluir el código fuente. No es software libre.

Funciones de un Sistema Operativo

Los software de aplicación resuelven problemas concretos de los usuarios.

Los software de sistema controlan las operaciones del ordenador.

Tareas de un Sistema Operativo

• Arranque del sistema.
• Control del hardware.
• Administración de la memoria física y lógica.
• Localización de situaciones de error.
• Configuración de una red con otros sistemas.
• Puesta en funcionamiento de programas de utilidades.
• Ejecución de software de aplicaciones.
• Activar funciones para programadores.
• Protección de datos.