Sistemas operativos

Ya que vamos a instalar Linux, comencemos por explorar algunos conceptos. ¿Que es un sistema operativo? ¿Y un kernel? ¿Que es un shell?

¿Que es un sistema operativo?

Cuando adquirimos un nuevo ordenador, la compra suele incluir una colección de programas preinstalados que podemos ampliar con nuevos paquetes de software. A grandes rasgos, y sin ánimo de ser dogmáticos, este conjunto de programas básicos es conocido como sistema operativo. Se divide en cinco grandes piezas:

• Un programa de arranque, que es lo primero que se ejecuta cuando encendemos la computadora. El ordenador lo buscará automáticamente en el disco duro, aunque podemos configurar la máquina para que se busque prioritariamente en un pendrive, si tenemos uno conectado, o en otro dispositivo de almacenamiento.

• Un conjunto de programas básicos de gestión de recursos y procesos, conocido como el “kernel” o núcleo del sistema. Los pone en marcha el programa de arranque y se mantienen ejecutándose “en la sombra” hasta que apaguemos la computadora.

• Un programa que nos permita interaccionar con la máquina, llamado “escritorio”, también conocido como “shell”. Esta palabra significa, en inglés, caparazón, y se llama así porque es la parte “visible” del sistema operativo, algo así como el envoltorio.

  Ambos paquetes, el kernel y el shell, se ponen en marcha de forma automática con la ayuda del proceso de arranque.

• Varios programas de utilidad para configurar accesos, usuarios, contraseñas, y todo el sistema en general.

• Todo ello va acompañado del una colección de aplicaciones de uso común: navegador web, explorador de ficheros, gestor de correo, etcétera.

Siendo puristas, la definición de sistema operativo se limita al kernel y al shell, considerando todo lo demás como complementos. En este cuaderno dejaremos ese debate aparte.

Monitorizando procesos

Supongamos un escritorio con el siguiente aspecto:

En este ejemplo tenemos dos programas en sendas ventanas, el navegador web y una calculadora. Pero si nos fijamos bien, hay un tercer programa, el escritorio.

De hecho hay otros programas ejecutándose en la sombra, sin visualizar nada. Son los programas de gestión interna de recursos. Por ejemplo:

• El programa que gestiona las conexiones de red.
• El programa para controlar los accesos a disco que llevan a cabo las aplicaciones (procesador de textos, editor de imágenes, etc), evitando conflictos entre ellas al reclamar espacio para almacenar datos.
• El portapapeles, que permite copiar y pegar de una aplicación a otra.
• Y un largo etcétera.

¿Como podemos averiguar cuales son esas tareas de intendencia que se ejecutan en segundo plano? Muchos sistemas suelen contar con algún programa de utilidad que muestra la lista de procesos en ejecución. Este programa suele tener diferentes nombres, monitor del sistema, administrador de tareas… En Windows, por ejemplo, se inicia pulsando la combinación de teclas mayúsculas +control+esc.

En la siguiente imagen tenemos un monitor del sistema ejecutándose en una ventana sobre un escritorio de Linux. Podemos ver la lista de procesos, los recursos consumidos por cada uno, y en caso de que la máquina se quede bloqueada, detectar cual es el programa que está acaparando el tiempo de la CPU.

Buena parte de estos procesos forman el kernel. ¿Quien ha dado la orden de ejecutarlos? Se ponen en marcha automáticamente al iniciar la computadora.

El Shell

La parte visible de cualquier sistema operativo suele ser el escritorio, es decir, el programa que usamos para interaccionar con la máquina. Este tipo de programas son conocidos como “shell”. y han ido evolucionando desde la prehistoria de la informática. En los primeros tiempos, los ordenadores no contaban con pantallas. Los puestos de trabajo consistían en un teclado y una impresora:

El usuario tecleaba comandos a ejecutar, y el ordenador respondía mostrando las respuestas en papel. El shell era el programa que gestionaba este diálogo.

Con el paso de los años, estas primitivas consolas fueron sustituidas por pantallas donde la información se mostraba en forma de texto, que se iba desplazando hacia arriba a medida que se llenaba la pantalla:

La década de 1980 fue testigo de la aparición de los primeros escritorios gráficos. En lugar de teclear comandos, había que pulsar con el ratón sobre los elementos de la pantalla:

A partir de ese momento se fue imponiendo el uso de shells cada vez más sofisticados. Actualmente se distingue entre shells gráficos y shells de texto. Los sistemas operativos modernos suelen incluir un programa llamado “Terminal”, que simula un shell de texto en una ventana:

¿Como funciona? Tecleamos comandos en la ventana de trabajo y observamos las respuestas del ordenador. En un capítulo posterior haremos un repaso básico de los comandos que son propios del sistema operativo Linux.

¿Para que sirve el Terminal? El usuario medio de un ordenador doméstico lo utilizará en contadas ocasiones, pero hay situaciones en las que resulta de gran utilidad, especialmente para tareas de administración y configuración del sistema.

Sistemas operativos más populares

En resumen, un sistema operativo es un software formado por un Kernel, un Shell (gráfico, de texto, o ambos) y otros programas de utilidad. En los primeros años de la informática, cada fabricante de ordenadores tenía su propio sistema operativo. Esto era un planteamiento bastante ineficiente, porque los programas que utilizamos se apoyan en los servicios proporcionados por el kernel, como ya hemos visto. Un editor de textos, pongamos por caso, requiere que haya un gestor de almacenamiento en disco ejecutándose en la sombra. En aquellos primeros años, esto suponía que si una empresa cambiaba de computadora y adquiría un nuevo modelo más avanzado de otra marca, tenía que prescindir de todos sus programas, por ser incompatibles con el kernel de la nueva máquina. Había que volver a comenzar desde cero.

En la década de 1960 comenzaron a surgir algunas iniciativas para crear sistemas operativos universales, algo que, en la actualidad se encuentra bastante extendido. Hoy en día, dos de los sistemas más populares son “Windows” y “Android”. Las ordenadores de la marca Apple tienen su propio sistema operativo, “MacOS”.

En el mundo de los servidores corporativos, el sistema de referencia es “UNIX”, que se remonta a la década de 1970. En los años noventa surgió una versión para ordenadores personales denominada “Linux”, que hoy en día es desarrollada de forma comunitaria, y es el sistema preferido por los defensores del software libre. Incluso ha ido sustituyendo de forma progresiva a su antecesor Unix en muchos servidores.

Otra alternativa es “ChromeOS”, diseñado por Google y orientado a máquinas donde las aplicaciones y los datos de los usuarios residen en la nube.

MS-DOS fue el sistema operativo de Microsoft en la década de 1980, superado en 1992 por el lanzamiento de Windows 3, y aparcado definitivamente en 1995 tras la presentación de Windows 95.

¿Cuantos sistemas operativos existen? Considerando los de cierta relevancia, cientos. Véase lista en la wikipedia.

En este cuaderno describiremos la instalación de un sistema operativo Linux.