El sistema operativo controla casi todas las funciones en una PC.
Términos
Un
sistema operativo cuenta con varias funciones. Una de las tareas principales es
funcionar como una interfaz entre el usuario y el hardware conectados a la
computadora. El sistema operativo también controla otras funciones:
·
Recursos de software
·
Asignación de memoria y todos los dispositivos periféricos
·
Servicios comunes al software de aplicación de una computadora
Desde
los relojes digitales hasta las computadoras, casi todas las computadoras
necesitan un sistema operativo antes de que puedan ser operadas, por lo tanto
el nombre.
Para
comprender las capacidades de un sistema operativo, es importante comprender
primero algunos términos básicos. Los siguientes términos suelen utilizarse en
la descripción de los sistemas operativos:
·
Multiusuario: Dos o
más usuarios tienen cuentas individuales que les permiten trabajar con
programas y dispositivos periféricos de forma simultánea.
·
Multitarea: La computadora es capaz
de operar varias aplicaciones de forma simultánea.
·
Multiprocesamiento: El sistema operativo puede admitir dos o más CPU.
·
Subprocesamiento: Se puede dividir un programa en partes más pequeñas que se
cargan tal como el sistema operativo lo necesite. El subprocesamiento permite
que se ejecuten distintas partes de un programa de forma simultánea.
El sistema
operativo arranca la PC y administra el sistema de archivos. Los sistemas
operativos pueden admitir más de un usuario, tarea o CPU.
Funciones básicas de los sistemas operativos
Independientemente del tamaño y complejidad de la PC y el sistema
operativo, todos los sistemas operativos realizan las mismas cuatro funciones
básicas:
·
Control de acceso al hardware
·
Administración de archivos y carpetas
·
Proporción de una interfaz de usuario
·
Administración de aplicaciones
Acceso de hardware
El sistema
operativo administra la interacción entre las aplicaciones y el hardware. Para
tener acceso a cada componente de hardware y comunicarse con él, el sistema
operativo utiliza un programa llamado “controlador de dispositivo”. Cuando se
instala un dispositivo de hardware, el sistema operativo localiza e instala el
controlador de dicho componente. La asignación de los recursos del sistema y la
instalación de controladores se llevan a cabo mediante un proceso Plug and Play
(PnP). A continuación, el sistema operativo configura el dispositivo y
actualiza el registro, el cual es una base de datos que contiene toda la
información sobre la PC.
Si el sistema
operativo no puede localizar un controlador de dispositivo, un técnico debe
instalar el controlador de forma manual, ya sea con los medios incluidos en el
dispositivo o descargándolo del sitio web del fabricante.
Administración de archivos y carpetas
El sistema
operativo crea una estructura de archivos en la unidad de disco duro para
almacenar datos. Un archivo es un bloque de datos relacionados al que se le
otorga un único nombre y que se trata como una unidad única. Los archivos de
programas y de datos se agrupan en directorios. Los archivos y los directorios
se organizan para facilitar su uso y recuperación. Los directorios se pueden
guardar dentro de otros directorios. Estos directorios anidados se conocen como
“subdirectorios”. En los sistemas operativos Windows, los directorios se
denominan “carpetas”, y los subdirectorios, “subcarpetas”.
Interfaz de usuario
El sistema
operativo permite que el usuario interactúe con el software y el hardware. Los
sistemas operativos incluyen dos tipos de interfaces de usuario:
·
Interfaz de línea de comandos (CLI, Command-line interface): El usuario introduce comandos en
el símbolo del sistema, como se muestra en la Figura 1.
·
Interfaz gráfica de usuario (GUI, Graphical user interface): El usuario interactúa mediante
menús e iconos, como se muestra en la Figura 2.
Administración de aplicaciones
El sistema
operativo localiza una aplicación y la carga en la RAM de la PC. Las
aplicaciones son programas de software, como procesadores de texto, bases de
datos, hojas de cálculo y juegos. El sistema operativo asigna recursos del
sistema disponibles a las aplicaciones en ejecución.
Para asegurar que
una aplicación nueva sea compatible con un sistema operativo, los programadores
siguen un conjunto de pautas conocidas como “Interfaz de programación de
aplicaciones” (API, Application Programming Interface). Las API les permiten a
los programas acceder a los recursos administrados por el sistema operativo de
forma coherente y confiable. Los siguientes son algunos ejemplos de API:
·
La biblioteca abierta de gráficos (OpenGL): Esta es una especificación
estándar interplataforma para gráficos multimedia.
·
DirectX: Esta es una recopilación de API relacionada con las tareas
multimedia para Microsoft Windows.
·
API de Windows: Permite que las aplicaciones de versiones anteriores de Windows
funcionen en versiones más recientes.
·
API de Java: Esta es una recopilación de API relacionada con el desarrollo de
programación en Java.
Arquitectura del procesador
La arquitectura
del procesador de la unidad de procesamiento central (CPU) afecta el
rendimiento de la computadora. Una CPU contiene un registro, que es una
ubicación de almacenamiento, donde se realizan las funciones lógicas en los
datos. Un registro más grande puede apuntar a más direcciones que un registro
menor.
Para comprender
mejor la arquitectura de la CPU, utilice la analogía de un chef. Tiene una
herramienta y un poco de comida en sus manos. Piense en sus manos como un
registro. Si el chef tiene manos muy grandes, puede contener más elementos que
se puedan utilizar inmediatamente. En el mostrador (caché), él tiene otras
herramientas e ingredientes que utilizará muy pronto, pero no las está
utilizando en este momento. En la cocina (memoria principal) se encuentran los
ingredientes y las herramientas necesarias para el plato, pero no tan pronto
como se necesiten los elementos que se encuentran en el mostrador. Otras
herramientas e ingredientes relacionados con la cocina están en los almacenes
alrededor de la ciudad (disco duro). Estos elementos se pueden solicitar y enviar
hacia su cocina, si se necesitan.
Los términos 32
bits y 64 bits se refieren a la cantidad de datos que la CPU de una computadora
puede administrar. Un registro de 32 bits puede almacenar 2^32 distintos
valores binarios. Por lo tanto, un procesador de 32 bits puede direccionar
directamente 4 294 967 295 bytes. Un registro de 64 bits puede
almacenar 2^64 distintos valores binarios. Por lo tanto, un 64 bits puede
direccionar directamente 9 223 372 036 854 775 807
bytes.
La figura
muestra las diferencias principales entre las arquitecturas de 32 bits y 64
bits.
Sistemas operativos de escritorio
Es posible que un técnico tenga que elegir e instalar un sistema operativo para un cliente.
Existen dos tipos distintos de sistemas operativos:
de escritorio y de red. Los sistemas operativos de escritorio están diseñados
para su uso en entornos de oficinas pequeñas o domésticas (SOHO, small office,
home office) con un número limitado de usuarios. Los sistemas operativos de red
(NOS, network operating system) están diseñados para su uso en entornos
corporativos y sirven a muchos usuarios con una amplia variedad de necesidades.
Un sistema
operativo de escritorio tiene las siguientes características:
·
Admite un único usuario.
·
Ejecuta aplicaciones de un único usuario.
·
Comparte archivos y carpetas en una red pequeña con seguridad
limitada.
En el mercado de
software actual, los sistemas operativos de escritorio más comúnmente
utilizados se clasifican en tres grupos: Microsoft Windows, Apple Mac y Linux.
Este capítulo trata sobre los sistemas operativos de Microsoft:
·
Windows 8.1: Windows 8.1 es una actualización para Windows 8. La actualización
incluye mejoras para que Windows esté más familiarizado con los usuarios con
dispositivos que utilizan interfaces táctiles o del mouse y del teclado.
·
Windows 8: Windows 8 presentó la interfaz de usuario de Metro que unifica la
apariencia de Windows en equipos de escritorio, computadoras portátiles,
teléfonos móviles y tablets. Los usuarios pueden interactuar con el sistema operativo
mediante una pantalla táctil o un teclado y un mouse. Otra versión, Windows 8
Pro, se dirige a profesionales de negocios y técnicos con funciones
adicionales.
·
Windows 7: Windows 7 es una actualización de Windows XP o Windows Vista. Está diseñado
para ejecutarse en computadoras personales. Esta versión proporcionó mejoras en
la interfaz gráfica de usuario y mejor rendimiento que las versiones
anteriores.
·
Windows Vista: Windows Vista es un sistema operativo de computadora personal. Como
el sucesor a Windows XP, ofrece mejoras en la seguridad e introdujo la interfaz
de usuario Windows Aero.
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