Sistema operativo

El sistema operativo es el software principal de un sistema informático, es decir, todo aquel conjunto de programas que gestionan los recursos del hardware y proporcionan soporte a las aplicaciones y demás programas instalados en el sistema, por lo que cuentan con un estatus de mayor jerarquía en comparación con estos.

Debido a la extensión del conjunto de programas que constituye al sistema operativo, es error común asociar el término con programas que sirven de herramientas para el sistema informático, como lo son los navegadores y los exploradores de ficheros. Estas herramientas interactúan con el sistema operativo, más no comparten una misma jerarquía o lo conforman esencialmente.

Usualmente, el término sistema operativo es simplificado con el acrónimo anglosajón OS, que representa al nombre compuesto Operating System.

Funciones

Los sistemas operativos son los mayores representantes del software de los sistemas informáticos de computadores, smartphones, tabletas, etc., puesto que permiten controlar el hardware y otros elementos del software. Por tanto, las funciones del sistema operativo se han vuelto imprescindibles a medida que los sistemas informáticos evolucionaron en complejidad.

Entre las abundantes funciones que ejecuta un OS destacamos las siguientes:

Gestionar el núcleo intermediario entre el hardware y el software, administrando los recursos de localización y protección de acceso del hardware.
El sistema operativo moderno administra las memorias, gestiona el uso de la CPU y administra el uso de los dispositivos de entrada y salida de información.
Determinar qué partes de la memoria primaria son accedidas y qué programa lo hace. Asimismo, define qué procesos se cargaran en la memoria primaria, asignando y reclamando espacio.
Planificar la memoria secundaria, gestionando el espacio disponible, asignándolo y verificando que los datos sean guardados ordenadamente.
Permite que el hardware ejecute códigos en su estructura, accediendo a tal operaciones mediante llamadas al sistema.
Crear, destruir, detener y reanudar procesos (aplicaciones en ejecución).
Ofrecer mecanismos para la comunicación y sincronización de procesos.
Manipular, crear y eliminar archivos y directorios, los cuales correspondidos con unidades de almacenamiento y protegidos mediantes copias de seguridad.
Valerse del mecanismo de tratamiento de interrupciones para usar la CPU en servicio de una aplicación, dejando otras aplicaciones en espera por la finalización de procesos de un determinado dispositivo de entrada y salida de información.
Realizar el mecanismo de tratamientos de excepciones a fin de evitar que las aplicaciones ejecuten operaciones prohibidas.

Tipos de sistemas operativos

Los diferentes tipos de sistemas operativos se manifiestan según la categoría administrativa que deben ejecutar en el sistema informático. Las principales categorías de administración tratadas por los sistemas operativos son presentadas a continuación:

Administradores de tareas

OS monotarea: como su nombre lo sugiere, este tipo de sistema operativo sólo es capaz de ejecutar una tarea, o proceso, de los programas de aplicación para un cierto instante. Esto implica que una vez iniciado un proceso, el OS esperará hasta su culminación y/o interrupción para ejecutar nuevos procesos.
OS multitarea: a diferencia del tipo anterior, el OS multitarea presenta la capacidad para ejecutar múltiples procesos simultáneamente. Para ello, el OS debe asignar recursos disponibles de manera alterna a medida que los procesos son pedidos por el usuario, así éste percibe que todos los procesos son ejecutados en simultáneo.

Administradores de usuarios

OS monousuario: este tipo de sistema operativo permite ejecutar únicamente los programas y aplicaciones de un usuario del sistema informático, de manera simultánea.
OS multiusuario: en contraste con el OS monousuario, el OS multiusuario posibilita la opción de ejecutar simultáneamente los programas y aplicaciones de diferentes usuarios de un sistema informático, permitiendo acceder a todos los recursos del sistema con la misma simultaneidad. Este OS emplea métodos de protección de datos, para impedir que los programas de un usuario dado altere o manipule los datos de otro usuario.

Controladores de recursos

OS centralizado: este sistema operativo permite utilizar únicamente los recursos de un sistema informático, es decir, su CPU, memorias primarias y secundarias, dispositivos periféricos, etc.
OS distribuido: como contrapartida del OS centralizado, un OS distribuido le posibilita a los usuarios emplear los tantos recursos de un sistema informático a un mismo tiempo.

Componentes

Todos los sistemas operativos cuentan con una serie de componentes básicos. A continuación se detalla cuáles son:

Gestión de procesos

En esencia, un sistema operativo es un gestor de procesos. En este sentido, un proceso no es más que la designación de recursos de hardware para la ejecución de un programa. Para ello, el sistema operativo emplea el uso del procesador, la memoria RAM, los dispositivos de entrada y/o salida y los archivos almacenados en el disco duro.

Sistemas de entrada y de salida

Hace referencia a la memoria caché, lugar en el que se almacena y administra la información referente al arranque y uso de las aplicaciones utilizadas en el ordenador.

Gestor de la memoria principal

Es una memoria virtual en la que se almacenan datos de forma estructurada en forma de bytes. Esta información se representa de manera unidireccional y puede ser leída por el sistema.

Gestor de almacenamiento secundario

Comprende el almacenamiento de todos aquellos archivos que no son vitales para el funcionamiento del ordenador, pero que ayudan a optimizar el rendimiento del procesador y la memoria RAM del equipo.

Sistemas de protección

Es la interfaz que permite gestionar los programas que se utilizan en la computadora, así como también aquellos usuarios que pueden ingresar al sistema operativo. Este componente del sistema operativo es capaz de distinguir a los usuarios que ingresan al ordenador. Además, cuenta con una serie de controles y protocolos de seguridad que bloquean el sistema operativo de forma forzada en caso de una irrupción que pueda poner en riesgo la seguridad de los usuarios.

Sistemas de archivos

Se refiere a todos los archivos en distintos formatos (multimedia, imágenes, textos, instaladores, programas, etc) a los que un usuario puede tener acceso y control por medio de la interfaz del sistema operativo.

Sistemas de comunicación

Se trata del componente que comunica y mantiene en sincronía el resto de los sistemas que componen el SO. Igualmente, permite administrar la red a la que un ordenador puede estar conectado y ofrecer opciones para el envío y recibo de archivos.

Programas del sistema

Abarca los diferentes softwares que incluye el SO y que no son parte propia de él. En este sentido, toma en cuenta los administradores de contenido, los softwares de revisión del sistema, los idiomas reconocidos para la programación y todos los elementos que permiten la comunicación.

Gestor de recursos

Es uno de los componentes más importantes del sistema operativo. Se trata de una herramienta que permite administrar los diferentes procesos que se están llevando a cabo por medio del ordenador y que utilizan los recursos de hardware del equipo. A través de este gestor se puede analizar el uso de las memorias RAM, los discos, unidades flash y cualquier dispositivo que esté involucrado en el uso de recursos del ordenador.

Ejemplos

Los sistemas operativos son una parte esencial de la vida moderna, ya que proporcionan el control de los sistemas informáticos que constituye a los dispositivos de trabajo y de comunicación, como teléfonos celulares, computadores, tabletas, relojes inteligentes, entre otros dispositivos. Esta condición que hace a los OS tan cercanos a la experiencia cotidiana.

Por ello, los ejemplos de sistemas operativos abundan en estos tiempos hipertecnológicos, siendo los más conocidos y resaltantes los siguientes:

Windows

Windows es una de las familias de distribuciones de software más históricas, la cual es desarrollada por Microsoft y mundialmente conocida por ser el sistema operativo de computadoras. En 1985 fue desarrollada su primera versión, la cual estaba destinada a complementar al MS-DOS en lo que respectaba a la interfaz. Desde finales del siglo pasado hasta nuestros días, Windows ha sufrido varias actualizaciones para mejorar la experiencia del usuario.

Mac OS

Mac OS es la versión corta del nombre inglés Macintosh Operating System, el cual es un sistema operativo diseñado por Apple exclusivamente para su línea de computadoras. Este OS es el rival directo de Windows debido a que comparten un pasado histórico, por el hecho de ser uno de los primeros sistemas operativos dedicados al uso de las masas, al contar con una interfaz amigable en la que interactuaban el cursos del ratón con los diferentes iconos de menús, ventanas, etc.

GNU/Linux

El GNU/Linux es un grupo de sistema operativo que destaca por ser un software libre de gran eficiencia, los cuales se caracterizan por ser multitarea, multiplataforma y multiusuarios, con un kernel basado en el sistema operativo Unix. Este sistema operativo forma parte de la iniciativa para la proliferación de software libre, llevada a cabo principalmente por el GNU. Por ello, el código de los OS Linux puede ser utilizado, modificado y redistribuido libremente.

Android

Android es uno de los sistemas operativos de mayor predominancia en el mercado de los teléfonos inteligentes y tabletas, etc. Actualmente es propiedad de Google, pero fue creado por la Android Inc., los cuales emplearon un núcleo Linux y otros softwares libres.

iOS

Al igual que Android, iOS es un sistema operativo para dispositivos móviles, el cual fue desarrollado por Apple para otorgarle un software principal a sus iPhone, sin embargo, con el tiempo se fue expandido a otras líneas de diseño, abarcando el control sobre el hardware y el software de los iPops y los iPad.

Otros ejemplos

OpenWatch
BlackBerryOS
HP Web OS
Windows 10 Mobile
Firefox OS
Symbian OS
Tizen
Ubuntu