¿Qué es un sistema operativo? Tipos de SO y funciones

Si eres como yo, tienes al menos 20 pestañas del navegador abiertas, junto con un par de hojas de cálculo y probablemente algo de música.

¿Alguna vez te has preguntado cómo tu computadora nunca se queda sin memoria o almacenamiento mientras ejecuta todos estos programas? Todos hemos tenido computadoras que se congelan, pero generalmente son buenas respondiendo a las entradas. Gracias a los sistemas operativos (SO), podemos comunicarnos con ellas aunque no sepamos hablar su idioma.

Un sistema operativo es un programa que, después del programa de arranque, gestiona todas las aplicaciones de la computadora. Los programas de aplicación solicitan servicios al sistema operativo utilizando interfaces de programación de aplicaciones (APIs). Los usuarios dependen de interfaces de usuario como una interfaz de línea de comandos (CLI) o una interfaz gráfica de usuario (GUI) para interactuar con el sistema operativo.

Los usuarios y desarrolladores de software aman los sistemas operativos por dos razones. Primero, un sistema operativo no depende de la interfaz de usuario de la aplicación. Segundo, los sistemas operativos pueden gestionar fácilmente las funcionalidades de bajo nivel de las computadoras, incluyendo interfaces de red y almacenamiento en disco. Sin un sistema operativo, las aplicaciones deben contar con interfaces de usuario, lo que resulta en tamaños de aplicación más grandes y un desarrollo de software desafiante.

Hoy en día, los sistemas operativos aprovechan los controladores de dispositivos para proporcionar servicios específicos del entorno de hardware. Cuando una aplicación llama al dispositivo de almacenamiento, el sistema operativo utiliza el controlador correspondiente para convertir la llamada en comandos que el hardware subyacente necesita. Dado que todas las aplicaciones acceden a los mismos recursos y servicios, los sistemas operativos pueden atender innumerables aplicaciones.

Las computadoras generalmente vienen preinstaladas con los siguientes sistemas operativos de propósito general, pero también puedes actualizarlos.

• Microsoft Windows ha estado detrás de las computadoras domésticas y de negocios durante años. Viene preinstalado en la mayoría de las computadoras personales. Después de hacer disponible la primera versión en la década de 1980, Microsoft lanzó diferentes versiones de Windows, incluidas las populares como Windows 7 y Windows 10.
• macOS es otro sistema operativo popular disponible en las computadoras Macintosh de Apple. Las versiones populares incluyen macOS Sierra para computadoras de escritorio y Apple iOS para móviles.
• Oracle Linux es un sistema operativo gratuito y de código abierto popular entre los desarrolladores de software y los profesionales de inteligencia empresarial.

Si quieres aprender más sobre cómo los sistemas operativos gestionan los recursos de software y hardware, este artículo es para ti.

Los sistemas operativos son el software más esencial en tu computadora. Ya sea que juegues a juegos de computadora o uses aplicaciones de Microsoft 365, cada programa necesita un entorno para ejecutarse y realizar su trabajo previsto. Los sistemas operativos aseguran un uso eficiente del hardware, haciendo que los sistemas informáticos sean convenientes de usar.

Es hora de profundizar en las funciones de un sistema operativo.

¿Cuáles son las funciones de un sistema operativo?

Ahora sabes que un sistema operativo actúa como una interfaz entre el hardware y el software de la computadora. Realiza algunos trabajos básicos como arrancar tu dispositivo, apagarlo y gestionar sus archivos, pero hay más de lo que parece. Consulta las funciones comunes del sistema operativo a continuación.

Gestión de archivos

La gestión de archivos implica crear, abrir, cerrar, actualizar, eliminar y organizar archivos y directorios. Los sistemas operativos también definen la gestión de roles y acceso de usuario. Por ejemplo, es posible que desees mantener un archivo con permiso de solo lectura para que los usuarios no autorizados no puedan editarlo o eliminarlo.

Gestión de dispositivos

La mayoría de los usuarios dependen de dispositivos periféricos como ratones, impresoras y teclados para ingresar información en sus computadoras. A su vez, estos dispositivos de hardware dependen de sus respectivos controladores para funcionar. Un sistema operativo utiliza un controlador de entrada/salida (E/S) para gestionar esos controladores de dispositivos y mantener tus dispositivos conectados a tu computadora.

Los sistemas operativos también controlan cómo se comportan estos dispositivos. Por ejemplo, es posible que desees mover el ratón una pantalla a la vez, pero no podrás hacerlo a menos que un SO te permita cambiar la configuración del dispositivo. Además, un SO te permite instalar actualizaciones de dispositivos y asignar dispositivos a ciertos procesos.

Gestión de procesos

No importa si estás creando un panel de control o jugando un juego, todo lo que haces en tu computadora es un proceso. Los sistemas operativos entran en modo multitarea cuando haces múltiples cosas al mismo tiempo. Sincronizan los procesos y les ofrecen los recursos necesarios. Un SO también desasigna recursos una vez que un proceso se completa.

Gestión de memoria

Cuando enciendes una computadora, el sistema operativo se carga en la memoria para asignar memoria a los programas. La memoria principal o primaria consiste en grandes arreglos de palabras o bytes, cada uno con una dirección.

Un SO rastrea cómo diferentes aplicaciones están utilizando estos bytes de memoria. El objetivo final es asegurar que ninguna aplicación o proceso único ocupe demasiado espacio de memoria y ralentice tu máquina. Los sistemas operativos también pueden mover datos y eliminar archivos para crear espacio para los procesos.

Un SO de multiprogramación ejecuta numerosas aplicaciones en una computadora de un solo procesador. Estos sistemas operativos deciden el orden en que los procesos acceden a la memoria. El SO desasigna la memoria al final de un proceso o mientras realiza una operación de E/S.

Contabilidad de trabajos

Los sistemas operativos también rastrean el uso de recursos de la computadora. Tener una vista de pájaro de qué aplicaciones están utilizando qué recursos significa que puedes solucionar problemas de rendimiento o incluso detectar instalaciones de software no autorizadas. Además, los administradores del sistema utilizan la contabilidad de trabajos para rastrear el uso del sistema, procesos problemáticos y facturación, todo basado en el uso de recursos.

Tipos de SO

Repasemos algunos de los tipos de sistemas operativos más populares.

1. Sistema operativo por lotes: Este sistema operativo procesa trabajos que comparten los mismos requisitos como "lotes". Ejecuta cada trabajo en un orden de llegada. Estos sistemas operativos dependen de operadores para agrupar trabajos similares. Los sistemas de nómina o los estados de cuenta bancarios utilizan estos sistemas operativos.

2. Sistemas operativos de tiempo compartido: También conocidos como sistemas multitarea, los sistemas operativos de tiempo compartido dan a cada tarea una cierta cantidad de tiempo para su ejecución. Al final del intervalo de tiempo, el SO pasa a la siguiente tarea. Ejemplos comunes de sistemas operativos de tiempo compartido incluyen Multics y Unix. Estos sistemas operativos reducen el tiempo de inactividad ya que cada proceso tiene una oportunidad igual para la ejecución.

3. Sistemas operativos distribuidos: Son colecciones de nodos de computadora interconectados que comparten una red de comunicación entre sí. Los sistemas acoplados de manera flexible o distribuidos dependen de diferentes computadoras y CPUs autónomas para ejecutar trabajos. LOCUS es un sistema operativo distribuido desarrollado en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) en la década de 1980.

4. Sistemas operativos de red: Estos gestionan funciones de red, aplicaciones y seguridad en redes privadas. También conocidos como sistemas acoplados de manera estrecha, este tipo de SO depende de servidores centralizados para ofrecer a los usuarios acceso compartido a archivos, seguridad e impresión, entre otras funciones. También puedes integrar de forma remota nuevo hardware y tecnologías en el sistema del servidor. Microsoft Windows Server 2003 es un sistema operativo de red.

5. Sistemas operativos en tiempo real (RTOS): Un sistema operativo en tiempo real cambia entre múltiples tareas de programación individuales utilizando un solo núcleo de procesamiento. El intervalo de tiempo o tiempo de respuesta necesario para procesar la entrada es más corto. Como resultado, puedes cambiar rápidamente entre tareas. RTOS es diferente de los sistemas operativos que usas todos los días. Procesos con límite de tiempo como sistemas de control de tráfico aéreo, operaciones de misiles y sistemas multimedia de red utilizan RTOS.

6. Sistemas operativos móviles: Un SO móvil impulsa dispositivos portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes y otros dispositivos digitales de mano. Android y Apple iOS son los dos sistemas operativos móviles más utilizados.

Ahora, veremos varios componentes que ayudan a un SO a realizar tareas.

Componentes de un sistema operativo

Aunque la mayoría de los sistemas operativos tienen diferentes estructuras, utilizan componentes similares para realizar operaciones lógicas. Revísalos a continuación.

• Gestión de procesos se ocupa de múltiples procesos simultáneos que se ejecutan en un sistema operativo. Un SO asigna memoria a las aplicaciones para que funcionen eficientemente. Las actividades de gestión de procesos incluyen creación, suspensión, reanudación, sincronización y comunicación.
• Gestión de dispositivos de E/S oculta los detalles del hardware a los usuarios. En su lugar, proporciona a los usuarios detalles abstractos para facilitar su uso. Este componente, que proporciona código de controlador de dispositivo y gestiona las memorias de los dispositivos, también es responsable de la caché de búfer del sistema (un recurso de memoria que media la transferencia de datos).
• Gestión de archivos implica gestionar dispositivos de almacenamiento masivo (piensa en discos duros o discos duros) y organizar sus contenidos para su accesibilidad. Un SO realiza varias actividades de gestión de archivos como la creación y eliminación de directorios, la manipulación de archivos y la copia de seguridad.
• Gestión de redes es el proceso de gestionar y administrar una red informática. Un SO puede realizar funciones de mantenimiento de calidad de servicio, análisis de fallos, gestión de seguridad de la red y monitoreo del rendimiento.
• Gestión de memoria principal maximiza la utilización de la memoria de un sistema informático al ofrecer almacenamiento rápido a una CPU. La memoria principal es un gran arreglo de almacenamiento con una dirección, pero puede perder contenido en caso de fallo del sistema o apagado de energía. La gestión de memoria ayuda a un SO a rastrear el uso de memoria y cargar nuevos procesos cuando la memoria se vuelve disponible.
• Gestión de almacenamiento secundario respalda la memoria principal y ayuda en la ejecución de procesos. La mayoría de las computadoras utilizan discos para almacenar datos para programas como formateadores, compiladores y ensambladores. Estos programas se almacenan en disco hasta que se cargan en la memoria. Las actividades comunes de gestión de discos incluyen la programación de discos, la asignación de almacenamiento y la gestión de espacio libre.
• Gestión de seguridad asegura que cada programa, proceso o usuario acceda solo a recursos autorizados. Por ejemplo, la memoria de hardware solo puede ejecutar tareas dentro de su propio espacio de direcciones. Este mecanismo utiliza un temporizador para prevenir que los procesos tomen el control de la CPU. La gestión de seguridad también previene que los procesos ejecuten sus propios dispositivos de E/S.
• Sistema de intérprete de comandos llama a uno o más programas del sistema para ejecutar comandos de usuario. Las declaraciones de control a menudo dan estos comandos al sistema operativo. Los programas luego leen e interpretan las declaraciones de control para la ejecución automática.

Ventajas del sistema operativo

No puedes ejecutar un sistema informático sin un SO, pero específicamente, ¿cómo te benefician los sistemas operativos? Un buen SO:

• Actúa como una interfaz entre los usuarios y el hardware de la computadora. Un sistema operativo te permite ingresar datos, realizar operaciones y obtener los resultados deseados. No importa la complejidad de una tarea, un SO te ayuda a comunicarte con un sistema informático sin que tengas que hablar su idioma.
• Comparte recursos entre múltiples usuarios y dispositivos. Puedes compartir recursos del servidor con módems, máquinas de fax e impresoras, y otros usuarios pueden compartir información contigo a través de correo y aplicaciones.
• No requiere que escribas código. Como los sistemas operativos utilizan interfaces gráficas de usuario (GUIs), no necesitas contratar programadores o conocer lenguajes de programación para ejecutar tareas.
• Protege los datos con autenticación de usuario. Los sistemas operativos modernos utilizan múltiples procesos de autenticación como verificación biométrica, nombre de usuario y contraseña, o autenticación de objetos físicos para prevenir el acceso no autorizado a los datos.
• Mantiene los sistemas actualizados. Los sistemas operativos también protegen tu sistema de ataques de virus y errores en evolución con actualizaciones frecuentes.
• Te permite realizar múltiples tareas a la vez. Puedes multitarea fácilmente e interactuar con diferentes programas de computadora simultáneamente, gracias a la programación de CPU y la multiprogramación.

Mejores sistemas operativos en 2024

Los mejores sistemas operativos facilitan la ejecución de programas simultáneos mientras gestionan la CPU, el software y el hardware. Consulta los principales sistemas operativos a continuación.

Para ser incluido en esta categoría, un software de sistema operativo debe:

• Ejecutar aplicaciones simultáneamente
• Gestionar el software y hardware del dispositivo
• Trabajar con la CPU para asignar memoria y almacenamiento

*Estos cinco principales sistemas operativos provienen del Informe Grid® de G2 de otoño de 2024. Algunas reseñas pueden estar editadas para mayor claridad.

1. Windows 11

Windows 11 es el último SO de Microsoft, diseñado con un aspecto y sensación renovados para mejorar la productividad y creatividad del usuario. Con un menú de inicio rediseñado, escritorios virtuales mejorados y diseños de ajuste, Windows 11 ofrece una experiencia de usuario optimizada.

Lo que más les gusta a los usuarios:

"Lo que más me gusta de Windows 11 es su interfaz de usuario modernizada y sus características de productividad mejoradas. El menú de inicio y la barra de tareas centrados crean un aspecto más limpio y organizado, mientras que la función de diseños de ajuste mejora significativamente las capacidades de multitarea. Además, las mejoras generales de rendimiento hacen que el sistema se sienta más rápido y más receptivo, proporcionando una experiencia de usuario más fluida."

— Reseña de Windows 11, Nilesh C.

Lo que no les gusta a los usuarios:

"Una cosa que he notado desde que actualicé a Windows 11 es que mi RAM se llenó casi por completo. Está tomando más tiempo de computación que Windows 10, lo que a veces resulta en fallos de Windows.

— Reseña de Windows 11, Deepesh S.

2. Windows 10

Windows 10 de Microsoft es un sistema operativo líder que es fácil de usar, seguro e integrable.

Lo que más les gusta a los usuarios:

“Es un sistema operativo basado en GUI agradable con toda la funcionalidad requerida para las tareas diarias. Tiene una buena facilidad de soporte y también es realmente bueno para los juegos. Me gustó el soporte de controladores para todo tipo de dispositivos. Microsoft Office es la mejor aplicación que Microsoft ha creado.”

— Reseña de Windows 10, Ujjwal A.

Lo que no les gusta a los usuarios:

“Algunas aplicaciones no deseadas se instalan automáticamente, lo que es un problema de privacidad. Los programas y juegos más antiguos pueden no funcionar en este último sistema operativo de Windows de Microsoft.”

— Reseña de Windows 10, Syed Khalid M.

3. Apple iOS

Apple iOS es un sistema operativo móvil avanzado que impulsa los dispositivos móviles de Apple. Presenta una interfaz sencilla y una seguridad robusta.

Lo que más les gusta a los usuarios:

“Las medidas de seguridad que ya están integradas en iOS lo convierten en una de las plataformas más poderosas. Los usuarios pueden confiar en él para completar tareas diarias y guardar información privada con confianza.”

— Reseña de Apple iOS, Adnan S.

Lo que no les gusta a los usuarios:

“El precio es bastante alto, lo cual es comprensible, pero su hardware podría ser un poco más robusto. También odié que eliminaran el conector para auriculares hace años, pero eso es una pequeña queja.”

— Reseña de Apple iOS, Amanda R.

4. Chrome OS

Chrome OS, desarrollado por Google, es un sistema operativo ligero diseñado específicamente para la simplicidad, velocidad y seguridad. Está construido alrededor del navegador Chrome y utiliza aplicaciones basadas en la nube, lo que lo convierte en una opción ideal para usuarios que dependen en gran medida de los servicios web.

Lo que más les gusta a los usuarios:

"Aprecio la experiencia sin fisuras que ofrecen la configuración de Chrome y los perfiles, ya que se sincronizan sin esfuerzo en todos los dispositivos. La capacidad de iniciar sesión en cualquier dispositivo Chrome usando mi cuenta de Google y retomar instantáneamente donde lo dejé en segundos es un cambio de juego."

— Reseña de Chrome OS, Frantz C.

Lo que no les gusta a los usuarios:

"Algunas aplicaciones web de Google no funcionan en este SO. La integración en tiempo real es una tarea bastante lenta en Google OS. Tiene un almacenamiento muy limitado de 15 GB, que podría haber sido más para los usuarios."

— Reseña de Chrome OS, Shantanu R.

5. Red Hat Enterprise Linux

Red Hat Enterprise Linux (RHEL) es un sistema operativo empresarial líder conocido por su rendimiento, seguridad y estabilidad. Desarrollado por Red Hat, RHEL está diseñado para su uso en diversos entornos, desde implementaciones en la nube hasta centros de datos tradicionales.

Lo que más les gusta a los usuarios:

"Redhat, también conocido como RHEL, es el mejor entorno de SO Linux que cualquiera puede usar en sus entornos empresariales. Es principalmente por el soporte y la seguridad que proporciona. Proporciona frecuentemente parches para todos los errores identificados y se puede usar para implementar, probar y modificar cualquier tipo de paquete basado en Linux fácilmente. Puedes implementar este SO usando recursos de hardware muy bajos, y si eres un amante de la CLI, este es el producto que necesitas elegir."

— Reseña de RHEL, Dulana R.

Lo que no les gusta a los usuarios:

"No es fácil de instalar solo con documentos. Manejar paquetes, permisos y errores es difícil. Identificar las dependencias de ciertos paquetes y encontrar sus dependencias podría ser más sencillo."

— Reseña de RHEL, Asif A.

Elige lo que es adecuado para ti

Conocer tus necesidades es importante antes de elegir un sistema operativo entre las muchas opciones de código abierto, gratuitas y de pago disponibles. Un desarrollador tiene diferentes requisitos que un jugador. Independientemente de lo que hagas, elige un sistema operativo que gestione la memoria, proteja tu privacidad y se ajuste a tu presupuesto.

¿Usas computadoras o dispositivos móviles para trabajar en línea? Ten cuidado con el spyware y protege tu privacidad en línea.

Este artículo fue publicado originalmente en 2023. Ha sido actualizado con nueva información.