Sistema Operativo

Un sistema operativo, también llamado SO, es un conjunto de programas que hacen que una computadora funcione. Es un intermediario que gestiona el hardware de una computadora para dar servicio al resto de los programas de aplicación que se ejecutan en ella.

El sistema operativo es el encargado de administrar los recursos de la computadora, como el procesador, la memoria y los dispositivos de entrada y salida, para que otros programas puedan utilizarlos de manera eficiente y coordinada.

Por ejemplo, el sistema operativo es el encargado de dar un bloque de memoria vacía a cada programa a medida que estos se van ejecutando. Se asegura de que cada programa tenga suficiente espacio en la memoria RAM y que no coincida con los demás. El sistema operativo también se asegura de que el procesador se reparte entre todos los programas cada poco tiempo, dando la impresión de que todos se ejecutan a la vez. Cuando varios programas envían varias páginas para imprimir a una sola impresora, el sistema operativo se encarga de enviar las páginas de forma ordenada para que estas no se mezclen y que no se produzca un error. El sistema operativo realiza una gestión similar cuando varios programas quieren escribir a la vez en la memoria permanente.

El sistema operativo también proporciona una interfaz de usuario para que los usuarios puedan interactuar con la computadora y realizar diferentes tareas a la vez, como navegar por Internet, escribir documentos, reproducir música y videos, entre otras cosas.

Si no existiese el sistema operativo, cada una de las aplicaciones tendría que incluir una interfaz propia, un gestor de impresoras propio, un gestor de memoria propio y ponerse de acuerdo con todos los demás programas para compartir los recursos de la misma computadora de manera ordenada.

Componentes de un sistema operativo

Los componentes de un sistema operativo tienen la tarea de conseguir que las diferentes partes de una computadora trabajen juntas.

Núcleo o kernel
El núcleo de un sistema operativo es el encargado de coordinar todos los recursos de la computadora, tanto los elementos de hardware como los programas de software. Se encarga de transmitir la información entre todos estos elementos de la computadora de manera organizada para coordinarlos entre sí.
Controladores de dispositivos

Los controladores de dispositivos hacen de intermediarios entre las aplicaciones del usuario y los diferentes periféricos del ordenador tales como tarjetas gráficas, memorias externas, impresoras, cámaras web, etc.

Cuando instalamos un controlador de impresora, todos los programas de aplicación de ese sistema operativo podrán imprimir con esa impresora. Los primeros sistemas operativos, como MS-DOS, no tenían controladores de dispositivos para las impresoras, por lo que cada uno de los programas de aplicación tenía que añadir su propio controlador para todas las impresoras del mercado. El sistema operativo con controladores de dispositivos ahorra recursos y facilita la tarea de programar aplicaciones.

Gestión de procesos
El sistema de gestión de procesos se encarga de repartir el tiempo del microprocesador entre los diferentes programas que se encuentran en marcha. Gracias a este gestor podemos tener por ejemplo 20 programas funcionando a la vez en la computadora y dará la impresión de que todos corren a la vez, aunque solo haya un núcleo de CPU atendiendo a todos.
Gestión de memoria

El sistema de gestión de la memoria se encarga de reservar bloques de memoria RAM para los programas cuando van a comenzar a ejecutarse o cuando necesitan espacio para abrir un nuevo archivo de datos.

Otra función del gestor de memoria es realizar la recolección de basura. Se llama así a la tarea que consiste en liberar de la memoria los bloques que ya no se estén usando, para dejar espacio a los nuevos programas que quiera el usuario ejecutar.

Interfaz gráfica de usuario

La interfaz gráfica de usuario , también llamada GUI, es un programa del sistema operativo encargado de presentar en la información en la pantalla y recoger las acciones que el usuario realiza con el ratón o con la pantalla táctil.

Este sistema es común a todos los programas con lo que se consigue un aspecto homogéneo para todas las aplicaciones del mismo sistema operativo y simplifica la programación de las aplicaciones porque estas no tienen que encargarse de representar las ventanas, los botones, la barra de scroll, los menús y demás elementos gráficos.

Gestión de Interrupciones

Las interrupciones son señales que envían los periféricos a la computadora para que sean atendidos por esta. Cuando un usuario de ordenador escribe una tecla en el teclado, el carácter aparece inmediatamente en la pantalla. Del mismo modo, cuando un usuario mueve el ratón, el cursor se desplaza inmediatamente por la pantalla. Cada pulsación de tecla y cada movimiento del ratón generan una interrupción que alerta a la computadora para que atienda a los datos que está enviando el periférico.

Gracias a las interrupciones la computadora no tiene que estar continuamente atendiendo a cada periférico para comprobar si ya tienen datos listos para enviar.

Sistema de archivos

El sistema de archivos es un sistema que controla cómo se almacenan y recuperan los datos desde las unidades de almacenamiento como son los CD-ROM, las memorias usb o los discos duros. Sin un sistema de archivos, los datos almacenados en un medio de almacenamiento se convertirían en un conjunto de información sin manera de distinguir dónde termina un dato y comienza el siguiente.

Sus principales funciones son la asignación de espacio a los archivos, la administración del espacio libre y del acceso a los datos guardados.

Sistema de seguridad
Es el sistema encargado de controlar el acceso de los programas o de los usuarios a los recursos del sistema. Este sistema se encarga de tareas como comprobar el usuario y la contraseña correctas para entrar en una sesión del sistema o para realizar una instalación de programas.
Comunicaciones
El sistema de gestión de comunicaciones se encarga de controlar las redes de datos conectadas a la computadora. Es el encargado de gestionar los paquetes de datos que se envían por la red local cableada, por la red Wi-Fi o por otras redes de datos como, por ejemplo, Bluetooth.
Programas de sistema
Son aplicaciones que sirven para gestionar el sistema operativo o para informarse de su estado. Ejemplos de programas del sistema son el explorador de archivos, el panel de control, la consola de comandos, la aplicación de ajustes en Android, etc.

Sistema operativo Windows

Windows es un sistema operativo de la empresa Microsoft y es uno de los más populares del mundo. Se utiliza en la mayoría de las computadoras personales de escritorio y portátiles, con una cuota de mercado cercana al 87% de los PC en 2020.

Sus características principales son las siguientes.

Interfaz de usuario
Windows tiene una interfaz gráfica de usuario (GUI) intuitiva que está basada en el uso del ratón y el teclado, aunque también permite el uso de una pantalla táctil.
Compatibilidad con software

Windows es compatible con una amplia gama de software y aplicaciones. Muchas aplicaciones están diseñadas específicamente para Windows, lo que hace que sea fácil para los usuarios encontrar y utilizar el software que necesitan.

La gran popularidad de Windows también es la causa de que existan muchos programas maliciosos (malware) especializados en este sistema operativo.

Facilidad de personalización
Windows permite a los usuarios personalizar su experiencia de usuario. Pueden personalizar el fondo de pantalla, la pantalla de inicio, los iconos y los colores según sus preferencias. Sin embargo, los desarrolladores que no trabajen para Microsoft no pueden acceder a su código y no pueden hacer cambios en el sistema operativo.
Soporte de hardware
Windows es compatible con una amplia variedad de hardware, lo que significa que funciona bien con la mayoría de las computadoras y dispositivos periféricos.
Videojuegos
Windows es conocido por ser un gran sistema operativo para juegos. Muchos de los juegos más populares del mundo se pueden jugar en una computadora con Windows.
Precio
Windows tiene un precio aproximado de 145 Euros en su versión más básica (Windows Home). A los fabricantes de hardware les cuesta aproximadamente 50 Euros instalar un sistema Windows en sus ordenadores.
Versiones

Actualmente la única versión que está a la venta por parte de la empresa Microsoft es la versión Windows 11, aunque aún existe una gran base de computadoras con Windows 10 instalado. Las versiones anteriores a Windows 10 son a día de hoy obsoletas y deberían ser actualizadas para evitar problemas de seguridad.

Windows 11 tiene un total de 7 ediciones muy similares entre sí, aunque las más conocidas son: la edición Home destinada a usuarios domésticos y la edición Pro destinada a usuarios profesionales.

Sistema operativo Android

Android es un sistema operativo desarrollado por la empresa Google y es uno de los más populares entre los dispositivos móviles, con una cuota de mercado del 71% de los smartphones y tablets en 2020.

Se utiliza en una amplia variedad de dispositivos móviles, incluyendo teléfonos inteligentes, tabletas, televisores inteligentes, relojes inteligentes o automóviles. Android se basa en el núcleo de Linux, sobre el que se construye el resto del sistema operativo.

Sus características principales son las siguientes.

Interfaz de usuario
Android tiene una interfaz gráfica de usuario (GUI) basada en la pantalla táctil del dispositivo.
Compatibilidad con software
Android es compatible con una amplia gama de software y aplicaciones disponibles en su mayoría en la Google Play Store.
Facilidad de personalización
Android es de código abierto, lo que significa que el código fuente está disponible públicamente y los desarrolladores pueden modificarlo y personalizarlo según sus necesidades.
Soporte de hardware
Android es compatible con una amplia variedad de hardware, lo que significa que funciona bien con la mayoría de los dispositivos móviles y sus periféricos. Además, al ser de código abierto, facilita que los desarrolladores puedan adaptar Android a cualquier nuevo periférico o sistema hardware.
Precio
Android es un sistema operativo gratuito, lo que abarata el precio final de los dispositivos que funcionan con él.
Versiones

Android está fuertemente controlado por la empresa Google, por lo que existen pocas versiones de otros desarrolladores. Las últimas versiones de Android son las siguientes:

Año Versión
Agosto de 2018 Android 9
Septiembre de 2019 Android 10
Septiembre de 2020 Android 11
Octubre de 2021 Android 12
Agosto de 2022 Android 13
Febrero de 2023 Android 14

Sistemas operativos GNU/Linux

GNU/Linux es un sistema operativo libre desarrollado por multitud de empresas y voluntarios y es el más popular entre los ordenadores profesionales tales como servidores web y supercomputadores. Además se encuentra en multitud de dispositivos embebidos tales como videoconsolas, routers, televisores inteligentes, etc. También se encuentra en el núcleo del sistema operativo Android.

El sistema operativo GNU/Linux está basado en el antiguo sistema operativo Unix.

Sus características principales son las siguientes.

Interfaz de usuario

GNU/Linux tiene muchas interfaces gráficas de usuario (GUI). Algunas son muy simples, orientadas a dispositivos con poca memoria (XFCE), otras son parecidas a la interfaz de Windows (KDE) y otras son parecidas a la interfaz gráfica de Apple (Gnome).

Una interfaz gráfica que se suele utilizar en muchos dispositivos embebidos es una página web desde la que se controlan los parámetros del dispositivo. Es una interfaz muy rápida y ligera. Un ejemplo se puede ver al conectarse con un navegador al router de Internet.

GNU/Linux también puede ejecutarse sin interfaz gráfica, por línea de comandos, lo que es muy útil para los profesionales y para que el sistema ocupe muy poca memoria en el dispositivo.

GNU/Linux es un sistema operativo multiusuario, por lo que una sola computadora puede dar servicio a varias terminales a la vez, con distintos usuarios conectados a ellas.

Compatibilidad con software

El sistema GNU/Linux tiene multitud de aplicaciones de todos los ámbitos y está orientado a desarrolladores.

En algunos casos falta compatibilidad con programas muy populares, que pueden ejecutarse con el programa de emulación de Windows "Wine".

Facilidad de personalización

Al ser un sistema operativo de código abierto y controlado por la comunidad, es muy personalizable. Existen multitud de distribuciones gratuitas orientadas a todo tipo de ámbitos.

Su gran facilidad de personalización y su gran seguridad contra el malware es lo que hace a este sistema operativo tan atractivo para instalarlo en servidores web y todo tipo de ordenadores profesionales.

Soporte de hardware
Al ser GNU/Linux software abierto, algunos desarrolladores de hardware tales como Nvidia han puesto dificultades para realizar controladores para sus productos. A día de hoy la mayoría de los dispositivos tienen soporte en el sistema operativo, que es compatible con una amplia variedad de hardware.
Precio
GNU/Linux es un sistema operativo gratuito, lo que abarata el precio final de los dispositivos que funcionan con él.
Versiones

El sistema GNU/Linux tiene muchas distribuciones orientadas a todo tipo de aplicaciones y a todo tipo de plataformas hardware. Estas son algunas de las distribuciones más populares.

  • Ubuntu orientada sobre todo a usuarios domésticos.
  • Debian orientada a mantener una distribución abierta, de software libre.
  • MAX orientada a la educación en la comunidad de Madrid.
  • Red Hat Linux orientada a Mainframes y entorno empresarial.
  • Kali Linux orientada a pentesting y ciberseguridad.
  • Linux embebido orientada a pequeños dispositivos inteligentes.

Sistema operativo macOS

macOS es un sistema operativo para ordenadores personales de escritorio y portátiles de la empresa Apple. Es el segundo sistema más utilizado para ordenadores personales con una cuota de mercado del 10% en 2020

El sistema operativo macOS está basado en el antiguo sistema operativo Unix al igual que GNU/Linux.

Sus características principales son las siguientes.

Interfaz de usuario

Es más minimalista y elegante que la interfaz gráfica de Windows. La barra de menú se encuentra siempre en la parte superior de la pantalla, en vez de en las ventanas de cada aplicación.

macOS tiene un soporte completo de gestos en el touchpad.

Compatibilidad con software

macOS tiene una menor gama de software disponible debido a su menor cuota de mercado y a su menor popularidad. Sin embargo, macOS sigue siendo una plataforma con una base de desarrolladores activa y una amplia gama de software de calidad disponible, especialmente para aplicaciones de diseño y edición de medios.

macOS es mucho más resistente a ataques de malware que Windows. Entre otras razones debido a que se diseñan menos programas maliciosos para este sistema operativo al ser menos popular y porque tiene un diseño que previene mejor de los ataques.

Facilidad de personalización
Aunque macOS tiene algunas posibilidades de personalización, estas son más limitadas en comparación con las que ofrecen Windows o Linux.
Soporte de hardware

macOS está diseñado para funcionar exclusivamente en dispositivos Apple, como MacBooks, iMacs y Mac Pros. Esto significa que macOS está muy optimizado para estos dispositivos, es más eficiente y tiene mayor estabilidad, pero no es compatible con otros fabricantes.

En cuanto a los periféricos, macOS tiene una menor variedad de dispositivos compatibles y en la mayor parte de los casos los controladores son proporcionados por Apple.

Precio
El sistema operativo macOS ya viene preinstalado de forma gratuita en todos los dispositivos Apple. El desarrollo del sistema operativo se financia con el costo del hardware ya que es un sistema exclusivo para los productos Apple.
Versiones

Las versiones de macOS no tienen diferentes ediciones.

Las últimas versiones de macOS son las siguientes:

Año Versión
Octubre de 2019 macOS Catalina (versión 10.15)
Noviembre de 2020 macOS Big Sur (versión 11)
Octubre de 2021 macOS Monterey (versión 12)
Octubre de 2022 macOS Ventura (versión 13)

Sistema operativo iOS

iOS es el sistema operativo de la empresa Apple para sus dispositivos móviles, incluyendo el smartphone iPhone, la tableta iPad y el reproductor de música iPod.

Actualmente Apple lidera las ventas de teléfonos inteligentes de alta gama por lo que el sistema operativo iOS lidera las tendencias del sector.

Interfaz de usuario
Aunque es similar a la interfaz de Android, tiende a ser más uniforme y consistente en todos los dispositivos Apple, mientras que la interfaz de Android puede variar según el fabricante.
Compatibilidad con software

La App Store de Apple tiende a ser más estricta con la calidad y el control de las aplicaciones. Como resultado, la disponibilidad de software es menor en el sistema operativo iOS, aunque la mayoría de las aplicaciones más populares se encuentran sin problema.

Por otro lado la menor diversidad de hardware en los dispositivos Apple hace que las aplicaciones sean más robustas y estén más optimizadas.

Los dispositivos iOS suelen tener actualizaciones del sistema operativo durante mucho más tiempo, hasta 6 años, en comparación con los dispositivos Android, que apenas tienen actualizaciones del sistema operativo durante un periodo de 2 años desde el lanzamiento del dispositivo.

Facilidad de personalización
El sistema iOS ofrece menos opciones y menos flexibilidad en la personalización que el sistema competidor Android.
Soporte de hardware
iOS solo es compatible con los dispositivos Apple. Esto restringe mucho su uso a un solo fabricante. Como ventaja, al tener un ecosistema de hardware más controlado, es más sencillo optimizar las aplicaciones.
Precio
iOS viene preinstalado por defecto en los dispositivos móviles de Apple y no tiene precio. Por otra parte, la financiación de su desarrollo se hace con el elevado precio de los dispositivos de Apple en comparación con los dispositivos de la competencia.
Versiones

Las últimas versiones de iOS son las siguientes:

Año Versión
Octubre de 2021 iOS 14.8
Abril de 2023 iOS 15.7
Abril de 2023 iOS 16.4

Las versiones anteriores, actualmente en 2023, se encuentran sin soporte por lo que es recomendable actualizarlas a una versión más moderna.

Otros sistemas operativos

z/OS

z/OS es un sistema operativo de IBM que se utiliza en mainframes, computadoras de gran escala utilizadas en grandes empresas. Es uno de los sistemas operativos más antiguos y ampliamente utilizados en el mundo empresarial.

z/OS se caracteriza por ser robusto, fiable, escalable y seguro. Ofrece una amplia gama de capacidades, incluyendo la gestión de recursos del sistema, la ejecución de trabajos en lote (batch), la administración de sistemas de archivos y dispositivos, la gestión de seguridad y la capacidad de ejecutar múltiples aplicaciones a la vez.

FreeRTOS

FreeRTOS es un sistema operativo en tiempo real diseñado para sistemas embebidos, es decir, dispositivos electrónicos que realizan tareas específicas tales como lavadoras, ascensores, sistemas de control industrial, aparatos IoT (Internet de las cosas), gestión del motor del automóvil, alarmas, equipos de diagnóstico médico, etc.

FreeRTOS se caracteriza por su pequeño tamaño y su bajo consumo de recursos, lo que lo hace adecuado para sistemas con poca memoria y pequeña capacidad de procesamiento.

Está escrito en lenguaje C y se puede portar a una amplia variedad de arquitecturas de procesadores, lo que lo hace altamente adaptable a diferentes plataformas y dispositivos.

FreeRTOS es de código abierto, su código fuente está disponible para el público y se puede modificar y distribuir bajo una licencia de software libre. Esto brinda flexibilidad y permite a los desarrolladores personalizar y adaptar el sistema operativo según las necesidades específicas de sus aplicaciones.