Conceptos básicos

4. Introducción a los Sistemas Operativos

Un sistema operativo (SO) es un conjunto de programas que gestionan el hardware y los recursos del sistema en un dispositivo, como una computadora, smartphone o tablet, proporcionando una base para que otras aplicaciones puedan funcionar. El SO actúa como un intermediario entre el hardware del dispositivo y los usuarios, facilitando la ejecución de programas y gestionando tareas como la memoria, el almacenamiento y los periféricos.

Funciones principales de un Sistema Operativo:

1. Gestión de Procesos: El sistema operativo es responsable de la ejecución y administración de los procesos (programas en ejecución). Incluye la planificación de procesos, la asignación de recursos, la multitarea y el manejo de la sincronización y la comunicación entre procesos.

2. Gestión de la Memoria: El sistema operativo gestiona la memoria principal (RAM) y se asegura de que cada aplicación tenga suficiente espacio para ejecutarse de manera eficiente. Esto incluye asignar y liberar memoria, así como realizar la gestión de la memoria virtual para optimizar el uso de recursos.

3. Gestión del Almacenamiento: El SO organiza y administra los datos en los dispositivos de almacenamiento, como discos duros, SSD, o dispositivos externos. Controla la creación, eliminación, lectura y escritura de archivos y directorios.

4. Gestión de Dispositivos: El sistema operativo facilita la comunicación entre el hardware y el software mediante controladores de dispositivo. Estos controladores permiten que el SO controle dispositivos externos como impresoras, cámaras, teclados, pantallas, etc.

5. Interfaz de Usuario: Proporciona una interfaz para que los usuarios interactúen con la computadora. Esta puede ser una interfaz de línea de comandos (CLI), donde los usuarios escriben comandos, o una interfaz gráfica de usuario (GUI), que utiliza ventanas, iconos y menús para facilitar la interacción.

6. Gestión de Archivos: El sistema operativo organiza y estructura la forma en que los datos se almacenan y acceden en los dispositivos de almacenamiento. Proporciona funciones para crear, copiar, mover, eliminar y acceder a archivos y carpetas.

7. Seguridad y Control de Acceso: El SO protege los recursos del sistema mediante la implementación de medidas de seguridad, como el control de acceso a archivos, la autenticación de usuarios y la protección frente a amenazas como malware y virus.

8. Control de Redes: Permite la comunicación entre dispositivos a través de redes. Gestiona la conectividad, controla los protocolos de red y facilita el intercambio de información en una red local (LAN) o en internet.

Tipos de Sistemas Operativos:

1. Sistemas Operativos Monousuario y Multiusuario:

Monousuario: Solo un usuario puede interactuar con el sistema a la vez. Ejemplo: versiones antiguas de MS-DOS.
Multiusuario: Permite que varios usuarios accedan simultáneamente a los recursos del sistema. Ejemplo: UNIX, Windows Server.

2. Sistemas Operativos Monotarea y Multitarea:

Monotarea: Solo puede ejecutar una tarea o proceso a la vez. Ejemplo: MS-DOS.
Multitarea: Puede ejecutar múltiples tareas o procesos al mismo tiempo. Ejemplo: Windows, macOS, Linux.

3. Sistemas Operativos en Tiempo Real: Diseñados para realizar tareas en tiempo real, donde la rapidez en la respuesta es crucial. Se usan en aplicaciones industriales, como sistemas de control de robots o aeronaves.

4. Sistemas Operativos Distribuidos: Coordinan múltiples computadoras conectadas en red, gestionando recursos de forma distribuida como si se tratara de un único sistema. Ejemplo: sistemas en centros de datos o servidores en la nube.

5. Sistemas Operativos Embebidos: Se encuentran en dispositivos específicos, como electrodomésticos, dispositivos médicos o sistemas de control en automóviles. Estos sistemas son más simples y están diseñados para realizar una función específica.

Ejemplos de Sistemas Operativos Populares:

Microsoft Windows: Utilizado en la mayoría de las PC. Ofrece una interfaz gráfica fácil de usar.
macOS: El sistema operativo de Apple para sus computadoras, conocido por su estabilidad y diseño intuitivo.
Linux: Un sistema operativo de código abierto que es popular entre desarrolladores y en servidores.
Android: El sistema operativo más utilizado en dispositivos móviles.
iOS: El sistema operativo de Apple para sus dispositivos móviles como iPhone y iPad.

Importancia de los Sistemas Operativos:

Los sistemas operativos son fundamentales en cualquier dispositivo computacional, ya que proporcionan el entorno básico para la ejecución de aplicaciones. Sin un sistema operativo, el hardware sería inútil, ya que no podría gestionar las interacciones entre el usuario y el equipo.

Esta introducción proporciona una visión general de lo que es un sistema operativo y su papel esencial en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos, asegurando que los recursos sean utilizados de manera eficiente y que las aplicaciones funcionen correctamente.

Los sistemas operativos bajo licencia y los sistemas operativos libres son dos categorías importantes que se diferencian principalmente en el acceso al código fuente, las restricciones de uso y las licencias bajo las cuales se distribuyen. A continuación, se detallan las características y ejemplos de ambos tipos:

1. Sistemas Operativos Bajo Licencia (Propietarios)

Los sistemas operativos bajo licencia, también conocidos como propietarios, son desarrollados y distribuidos por una empresa o entidad, que restringe su uso, modificación y redistribución a través de una licencia. Estos sistemas operativos no permiten el acceso al código fuente, por lo que los usuarios no pueden modificarlos ni distribuir versiones derivadas.

Características:

Licencia restrictiva: Los usuarios deben aceptar los términos de uso y pagar una licencia para usar el sistema operativo.
Acceso cerrado al código fuente: Los usuarios no pueden modificar el código del sistema.
Soporte técnico: Generalmente, las empresas ofrecen soporte técnico oficial, actualizaciones y parches de seguridad.
Costo: Los sistemas propietarios suelen tener un costo, ya sea mediante un pago único, una suscripción o la compra de dispositivos que lo incluyen preinstalado.

Ejemplos de Sistemas Operativos Bajo Licencia:

Microsoft Windows: Es uno de los sistemas operativos más usados en el mundo, especialmente en computadoras personales. Requiere la compra de una licencia.
macOS: El sistema operativo de Apple, que viene preinstalado en las computadoras Mac. Es exclusivo de los dispositivos de Apple y no se puede instalar en hardware que no sea de la compañía.
Solaris: Aunque anteriormente era de código abierto, actualmente es un sistema operativo propietario desarrollado por Oracle.

2. Sistemas Operativos Libres

Los sistemas operativos libres son aquellos que se distribuyen bajo licencias que permiten a los usuarios no solo utilizar el software, sino también acceder al código fuente, modificarlo y redistribuirlo libremente. Este tipo de sistemas operativos suele estar respaldado por comunidades de desarrolladores que colaboran en su desarrollo y mejora continua.

Características:

Licencia abierta: Están distribuidos bajo licencias como la GPL (Licencia Pública General de GNU) que permiten el uso, modificación y redistribución.
Acceso al código fuente: Los usuarios pueden acceder y modificar el código fuente para adaptarlo a sus necesidades.
Gratuito: La mayoría de los sistemas operativos libres son gratuitos, aunque algunos pueden ofrecer servicios de soporte de pago.
Comunidad activa: Al ser de código abierto, estos sistemas suelen tener una gran comunidad que contribuye al desarrollo y ofrece soporte a otros usuarios.

Ejemplos de Sistemas Operativos Libres:

Linux: Es el sistema operativo libre más popular y está disponible en muchas distribuciones (distros) como Ubuntu, Fedora, Debian, Arch Linux, entre otras. Es ampliamente utilizado tanto en servidores como en computadoras personales.
FreeBSD: Un sistema operativo libre basado en Unix, conocido por su estabilidad y seguridad. Es utilizado en servidores, redes y sistemas embebidos.
ReactOS: Un proyecto de código abierto que busca ser compatible con aplicaciones y controladores de Windows, proporcionando una alternativa libre a este sistema operativo.

Diferencias clave entre Sistemas Operativos Bajo Licencia y Libres:

Característica	Sistemas Bajo Licencia	Sistemas Libres
Acceso al código fuente	No disponible para los usuarios	Disponible y modificable por cualquier usuario
Costo	Generalmente de pago (licencia única o suscripción)	Generalmente gratuito, pero pueden tener soporte de pago
Modificación	No se permite modificar ni distribuir versiones derivadas	Los usuarios pueden modificar y redistribuir el sistema
Licencia	Licencias restrictivas (ej. EULA)	Licencias abiertas como GPL, BSD, MIT, etc.
Soporte	Proporcionado por la empresa propietaria	Proporcionado por la comunidad o por empresas especializadas
Ejemplos	Microsoft Windows, macOS, Solaris	Linux (Ubuntu, Fedora), FreeBSD, ReactOS

Los sistemas operativos bajo licencia son más cerrados y controlados por las empresas que los desarrollan, mientras que los sistemas operativos libres ofrecen mayor flexibilidad y acceso al código fuente. Ambos tipos de sistemas tienen ventajas dependiendo del contexto: los propietarios suelen ofrecer una experiencia más estructurada y soporte directo, mientras que los libres proporcionan mayor libertad para personalización y experimentación.