El Software

Introducción

El sistema operativo (OS, operating system) controla casi todas las funciones de una computadora. En este capítulo, aprenderá sobre los componentes, y las funciones de los sistemas operativos Windows 2000 y Windows XP, y sobre la terminología relacionada con ellos.

Al completar este capítulo, alcanzará los siguientes objetivos:

• Explicar el propósito de un sistema operativo.

• Describir y comparar los sistemas operativos para incluir el propósito, las limitaciones y las compatibilidades.

• Determinar el sistema operativo según las necesidades del cliente.

• Instalar un sistema operativo.

• Navegar por una GUI.

• Identificar y aplicar las técnicas comunes de mantenimiento preventivo utilizadas para sistemas operativos.

• Resolver problemas de sistemas operativos.

FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO

5.1. Explicación del propósito de un sistema operativo

Todas las computadoras cuentan con un sistema operativo (OS, Operating System) que brinda la interfaz para la interacción entre usuarios, aplicaciones y hardware. El sistema operativo inicia la computadora y administra el sistema de archivos. Casi todos los sistemas operativos modernos pueden admitir más de un usuario, tarea o CPU.

Al completar esta sección, alcanzará los siguientes objetivos:

Describir las características de los sistemas operativos modernos.

Explicar los conceptos del sistema operativo.

5.1. Explicación del propósito de un sistema operativo

5.1.1. Descripción de las características de los sistemas operativos modernos

Independientemente del tamaño y la complejidad de la computadora y del sistema operativo, todos los sistemas operativos realizan las mismas cuatro funciones básicas. Los sistemas operativos controlan el acceso al hardware, administran los archivos y las carpetas, proporcionan una interfaz de usuario y administran las aplicaciones.

Control de acceso al hardware

El sistema operativo administra la interacción entre las aplicaciones y el hardware. Para acceder y comunicarse con el hardware, el sistema operativo instala un controlador de dispositivo para cada componente del hardware. Un controlador de dispositivo es un programa pequeño escrito, por el fabricante del hardware y suministrado con el componente del hardware. Cuando el dispositivo del hardware está instalado, el controlador de dispositivo también lo está y permite que el SO se comunique con el componente del hardware.

El proceso de asignar recursos del sistema e instalar controladores puede ejecutarse con Plug and Play (PnP). En Windows 95, se introdujo un proceso PnP para simplificar la instalación de un hardware nuevo. Todos los sistemas operativos modernos son compatibles con PnP. Con PnP, el sistema operativo automáticamente detecta el hardware compatible con PnP e instala el controlador para ese componente. El sistema operativo, luego, configura el dispositivo y actualiza el registro, que es una base de datos que contiene toda la información sobre la computadora.

NOTA: El registro contiene información sobre las aplicaciones, los usuarios, el hardware, las configuraciones de red y los tipos de archivos.

Administración de archivos y carpetas

El sistema operativo crea una estructura de archivo en el controlador del disco duro para permitir que se almacenen los datos. Un archivo es un bloque de datos relacionados, a los cuales se les proporciona un solo nombre y que son tratados como una sola unidad. Los archivos de programa y de datos están agrupados juntos en un directorio. Los archivos y los directorios están organizados para que sean fáciles de recuperar y usar. Los directorios pueden mantenerse dentro de otros directorios. Estos directorios anidados se denominan subdirectorios. Los directorios se llaman carpetas en los sistemas operativos Windows, y los subdirectorios se llaman subcarpetas.

Interfaz de usuario

El sistema operativo permite al usuario interactuar con el software y el hardware. Hay dos tipos de interfaz de usuario:

Interfaz de línea de comandos (CLI): el usuario escribe los comandos en un indicador, como muestra la Figura 1.

Interfaz gráfica del usuario (GUI): el usuario interactúa con los menús y los íconos, como muestra la Figura 2.

La mayoría de los sistemas operativos, como Windows 2000 y Windows XP, incluyen tanto la GUI como la CLI.

Aplicación de administración

El sistema operativo localiza una aplicación y la carga en la RAM de la computadora. Las aplicaciones son programas de software, como los procesadores de texto, las bases de datos, las hojas de cálculo, los juegos y muchas otras aplicaciones. El sistema operativo asegura que cada aplicación cuente con los recursos de sistema adecuados.

La interfaz de programación de aplicaciones (API) es un conjunto de pautas utilizado por los programadores para asegurar que la aplicación que se está desarrollando sea compatible con un sistema de operación. A continuación, se presentan dos ejemplos de API:

Librería de gráficos abierta (OpenGL): especificación estándar interplataforma para gráficos multimedia.

DirectX: colección de API relacionadas con tareas multimedias para Microsoft Windows.

Explicación del propósito de un sistema operativo

5.1.2 Explicación de los conceptos del sistema operativo

Para entender las capacidades de un sistema operativo, es importante comprender algunos términos básicos. A menudo se usan los siguientes términos al comparar sistemas operativos:

Multiusuario: dos o más usuarios pueden trabajar con programas y compartir dispositivos periféricos, como impresoras, al mismo tiempo.

Multitarea: la computadora es capaz de utilizar múltiples aplicaciones al mismo tiempo.

Multiproceso: la computadora puede tener dos o más unidades centrales de proceso (CPU) que compartan programas.

Multithreading: un programa puede dividirse en partes más pequeñas, que el sistema operativo puede cargar según sea necesario. El multithreading permite que los programas individuales realicen tareas múltiples.

Casi todos los sistemas operativos modernos son compatibles con las funciones de multiusuario y multitarea, y, así mismo, admiten multiproceso y multithreading.

Modos de operación

Todas las CPU modernas pueden ejecutar diferentes modos de operación. El modo de operación se refiere a la capacidad de la CPU y del entorno operativo. El modo de operación determina la manera en que la CPU administra las aplicaciones y la memoria. La Figura 1 muestra un ejemplo de la ubicación de la memoria lógica. Los cuatros modos de operación comunes son el modo real, el modo protegido, el modo real virtual y el modo compatible.

Modo real

Una CPU que opera en modo real sólo puede ejecutar un programa a la vez y, del mismo modo, sólo puede direccionar 1 MB de la memoria del sistema a la vez. Aunque todos los procesadores modernos cuentan con el modo real, sólo lo usan DOS y las aplicaciones de DOS o los sistemas operativos de 16 bits, como Windows 3.x. En el modo real, cuando una aplicación genera un error, toda la computadora puede verse afectada, dado que el programa tiene acceso directo a la memoria. Esto puede provocar que la computadora deje de responder, se reinicie o se apague por motivos de corrupción del espacio de la memoria. La Figura 2 es una tabla con algunos comandos comunes de DOS que todavía pueden usarse en los sistemas operativos modernos, como Windows XP.

Modo protegido

Una CPU que opera en modo protegido tiene acceso a toda la memoria de la computadora, incluida la memoria virtual. La memoria virtual es un espacio del disco rígido que se utiliza para simular la memoria RAM. Los sistemas operativos que usan el modo protegido pueden administrar programas múltiples simultáneamente. El modo protegido proporciona un acceso de 32 bits a la memoria, los controladores y las transferencias entre los dispositivos de entrada y salida (E/S). El modo protegido es usado por los sistemas operativos de 32 bits, como Windows 2000 o Windows XP. En el modo protegido, las aplicaciones tienen una protección que impide el uso de la memoria reservada para otra aplicación que se esté ejecutando.

Modo real virtual

Una CPU que opera en modo real virtual permite que una aplicación de modo real se ejecute en un sistema operativo de modo protegido. Esto ocurre cuando una aplicación de DOS se ejecuta en un sistema operativo de 32 bits, como Windows XP.

Modo de compatibilidad

El modo de compatibilidad crea el entorno de un sistema operativo anterior para las aplicaciones incompatibles con el sistema operativo existente. Como ejemplo, una aplicación que verifica la versión del sistema operativo puede estar escrita para Windows NT y requerir un paquete de servicios en particular. El modo de compatibilidad puede crear el entorno o la versión apropiados del sistema operativo para permitir que la aplicación se ejecute como si estuviese en el entorno pretendido.

Descripción y comparación de sistemas operativos, incluidos sus propósitos, limitaciones y compatibilidades

Se le puede solicitar a un técnico que elija e instale un sistema operativo (SO) para un cliente. El tipo de OS elegido depende de los requisitos del cliente para el uso de la computadora. Existen dos tipos distintos de sistemas operativos: sistemas operativos de escritorio y sistemas operativos de red. Un sistema operativo de escritorio está diseñado para el uso en una oficina pequeña/oficina doméstica (SOHO) con

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