UT1 · Software

Es el elemento intangible (virtual), pero que sin el cual un ordenador nunca podría funcionar, el software está compuesto por un conjunto de instrucciones que operan sobre un conjunto de datos de entrada para generar un conjunto de datos de salida.

Podemos clasificar el Software en:

• Software de aplicación
• Software de desarrollo
• Software de base (Básico o Software de Sistema) objeto de estudio en esta unidad

Software de aplicación

Conjunto de programas informáticos generalmente instalados en el sistema por el usuario y diseñados para llevar a cabo un objetivo determinado. En comparación con el software de sistema, este puede ser controlado por el usuario, la mayoría de las aplicaciones son removibles del equipo y no afectan en nada su funcionamiento, pudiendo ser eliminadas o bien reemplazadas.

Clasificación del Software de aplicación:

• Aplicación Vertical: software que se define y elabora de acuerdo con los requisitos específicos de un usuario sector, industria, etc. El objetivo, al desarrollarlo así, es que sus funciones sean específicas y exclusivas para ese usuario, o colectivo concreto.
• Aplicación Horizontal: Software que cubre procesos que son comunes a todas las empresas, nos referimos a partes de la gestión empresarial básicos como gestión comercial, gestión de contabilidad, control de stock...

Software de desarrollo

En este tipo de software se engloban los lenguajes de programación, es decir, nos estamos refiriendo al lenguaje formal diseñado para expresar procesos que pueden ser llevados a cabo por los ordenadores.

• Lenguaje máquina: se basa en escribir los programas directamente en código binario.
• Lenguajes de bajo nivel: son lenguajes aún difíciles de utilizar debido a que los códigos utilizados son todavía muy rudimentarios. Uno de los principales lenguajes de bajo nivel es el lenguaje “Ensamblador”.
• Lenguajes de alto nivel: son los que han alcanzado una mayor aceptación por los programadores, ya que se trata de lenguajes muy parecidos en su estructura a los lenguajes coloquiales. Los principales lenguajes de alto nivel son: Fortran (fue el primero), cobol, C, Pascal, BASIC, Perl, PL/I, ADA, JAVA, ... El conjunto de instrucciones que forma parte de un programa, escritas en este tipo de lenguajes se denomina “código fuente”.

Software de sistema (el sistema operativo)

Al arrancar un ordenador, comienza la secuencia de inicialización que el fabricante del ordenador ha almacenado en el firmware y después éste busca el sistema operativo en los sistemas de almacenamiento para iniciarlo. El término de sistema operativo (en adelante SO) se puede definir como un conjunto de programas informáticos que permite la administración eficaz de los recursos de una computadora. Es conocido también como software de sistema, nos estamos refiriendo al software que permite gestionar al equipo informático, y que está pensado para aprovechar y hacer uso eficiente de sus recursos.

El sistema operativo (nota 1) es el software básico y fundamental de un sistema informático, aunque buena parte de su trabajo resulte transparente (invisible) a ojos del usuario.

Un sistema operativo es una capa de software que permite al usuario abstraerse de la máquina (hardware), de su complejidad, y de la necesidad de entender todos sus componentes y relaciones. Gracias al SO se pueden utilizar los diferentes recursos sin conocimientos especializados, basta con saber qué pedir y cómo pedirlo al sistema operativo, para que este se encargue de trasladarlo a cada componente con las instrucciones máquina oportunas.

Aunque se pueden detallar muchas finalidades, digamos que hay dos aplicaciones muy básicas que no están relacionadas y que permiten realizarlas los sistemas operativos:

1. El SO se encarga de administrar los recursos hardware del equipo informático mediante una asignación ordenada y controlada de los procesadores, memorias y dispositivos de E/S, entre los diversos programas que compiten por esos recursos.

   Se puede, por tanto, definir un sistema operativo (SO) como un conjunto de programas que controlan directamente los recursos hardware (HW) o físicos de un ordenador (CPU, memoria principal y periféricos) proporcionando una máquina virtual que oculta los detalles físicos de la máquina y ofrece al hombre un entorno más amigable. El sistema operativo es la capa de software más baja de un ordenador (nota 2).

2. El SO proporciona a las aplicaciones un conjunto abstracto de recursos con los que poder trabajar, en vez de complejos conjuntos de hardware. Podemos ver al sistema operativo como un intermediario entre las aplicaciones y el hardware.

   Un ejemplo de este trabajo de intermediario que ofrece el SO son los archivos. Usando esta abstracción, los programas pueden crear, escribir y leer archivos, sin tener que enfrentarse con los detalles complejos del hardware de un disco, pendrive, etc.

Además de lo descrito anteriormente podemos ser algo más específicos y comentar con más detalle sus funciones básicas:

1. Inicializar la máquina. (Prepara la máquina para el funcionamiento.)

   Hay 2 formas de inicialización:

   • Total: que inicializa todas las funciones y servicios que la máquina puede ofrecer.
   • Parcialmente: en la que se van inicializando los diferentes servicios de forma selectiva. Por ejemplo, Linux y Windows.

   La principal ventaja/utilidad de la inicialización parcial es la recuperación de la máquina ante fallos: consiste en que si falla un servicio de la máquina no hace falta apagar toda la máquina, sólo hay que lanzar de nuevo el servicio.

2. Servir de máquina virtual. Se ocultan detalles de hardware proporcionando un entorno más amigable. Con esto se conseguirá incrementar la Seguridad: en lugar de que el usuario acceda directamente a un recurso hardware, lo hace el SO, para que no se produzcan operaciones no deseadas, también llamadas operaciones peligrosas: operaciones de entrada/salida (E/S), operaciones de acceso a memoria.

   El hardware tiene dos formas de actuar: modo supervisor y modo usuario. Todos los programas actuarán en modo usuario hasta el momento en que haya que acceder al hardware; será entonces cuando cambia a modo supervisor para evitar las operaciones que puedan causar problemas. Se generará una interrupción al realizarse una de estas operaciones susceptibles de fallo. Esa interrupción la coge el sistema operativo y actúa en consecuencia. El sistema operativo tomará el control del hardware y realizará la operación que se le indica.

   Una interrupción es una señal física que generan los dispositivos del sistema y que la trata el sistema operativo. Al conjunto de interrupciones se le llama interface interna del sistema operativo.

3. Abstracción: se abstraen las características físicas y reales de la máquina ofreciendo una serie de servicios incluso mayores de los que puede ofrecer la propia máquina.

   Esta abstracción u ocultación se materializa utilizando la interfaz externa del SO denominada SHELL, es decir, el lenguaje con el que nos vamos a comunicar con el hardware.

   Por tanto, tenemos 2 tipos de interface: la externa, forma de comunicación entre nosotros y el ordenador a través de comandos/órdenes (abstracción); y la interna, forma de comunicación del sistema operativo con el hardware (modo supervisor).

4. Administrar los recursos, para su funcionamiento y esta administración tiene que cumplir tres características: tiene que ser Correcta (si hay dos procesos que requieren de un mismo recurso, ofrecerlo de forma ordenada); Justa (si hay dos procesos, ambos deben tener sus resultados, y uno no puede monopolizar los recursos), y Eficiente (buscando la forma de mejorar el rendimiento del sistema).