Windows

Windows es un sistema operativo desarrollado por Microsoft que ha evolucionado desde su primera versión en 1985 hasta convertirse en el sistema operativo más utilizado en computadoras personales a nivel mundial. Es un sistema multitarea, multiusuario y gráfico, diseñado para proporcionar una experiencia de usuario intuitiva y eficiente. A lo largo de los años, Windows ha incorporado características de seguridad, estabilidad y rendimiento que lo han hecho popular en entornos de oficina, hogares y empresas.

2. Estructura del Sistema Windows

La arquitectura de Windows está dividida en dos modos principales: Modo Usuario y Modo Kernel. Esta separación ayuda a mejorar la seguridad y estabilidad del sistema.

• Modo Kernel: Es el nivel más privilegiado del sistema, responsable de gestionar el hardware y los recursos del sistema. Incluye:
  • Capa de Abstracción de Hardware (HAL): Oculta las diferencias específicas del hardware, facilitando que Windows funcione en diferentes plataformas.
  • Kernel: Maneja las funciones del sistema operativo a bajo nivel, como la sincronización entre procesadores, la planificación de hilos y el manejo de interrupciones de hardware.
  • Controladores de Dispositivos: Traducen las peticiones del sistema operativo a instrucciones comprensibles para el hardware (por ejemplo, discos, impresoras, teclados).
• Modo Usuario: Es donde se ejecutan las aplicaciones y procesos que interactúan con el usuario. Incluye:
  • Subsistema de DLLs (Dynamic-Link Libraries): Traduce las peticiones de las aplicaciones en llamadas internas al sistema operativo.
  • Procesos de Soporte del Sistema: Manejan tareas como la administración de sesiones de usuario, la planificación de tareas, servicios de impresión, entre otros.
  • API de Windows (Win32/Win64): Ofrece a las aplicaciones acceso a las funcionalidades del sistema operativo.

3. Componentes Clave de Windows

• Sistema de Ventanas y Gráficos: Windows es conocido por su Interfaz Gráfica de Usuario (GUI), que facilita la interacción con el sistema mediante ventanas, iconos, menús y controles. Esta interfaz es parte del sistema en modo kernel, lo que asegura que funcione de manera eficiente y con acceso directo al hardware gráfico.
• Ejecutor: Este componente gestiona servicios clave del sistema operativo, como la gestión de procesos e hilos, la seguridad, la memoria y la entrada/salida. También maneja la comunicación entre procesos, asegurando que múltiples aplicaciones puedan ejecutarse simultáneamente sin interferencias.
• Administración de Memoria y Procesos: Windows utiliza una técnica llamada paginación de memoria, que permite que los programas se ejecuten aunque no quepan completamente en la memoria física, mediante el uso de un archivo de intercambio en el disco duro. Además, el planificador de procesos decide qué procesos deben ejecutarse en un momento dado, maximizando el uso del CPU.

4. Arquitectura de Seguridad

Windows tiene una arquitectura de seguridad robusta diseñada para proteger el sistema y los datos de los usuarios:

• Control de acceso: Restringe el acceso a los recursos del sistema mediante autenticación y autorización de usuarios y procesos.
• Servicios de seguridad: Como el Servicio de Autenticación Local (LSASS) y el Administrador de Control de Servicio, que protegen las credenciales de usuario y los servicios esenciales del sistema.
• Cifrado y protección de datos: Windows ofrece varias tecnologías como BitLocker para cifrar datos y protegerlos de accesos no autorizados.

5. Modo de Compatibilidad

Una de las características destacadas de Windows es su compatibilidad con versiones anteriores y otros sistemas operativos. Esto se logra a través de:

• Máquina DOS Virtual (NTVDM): Permite ejecutar aplicaciones MS-DOS antiguas sobre versiones modernas de Windows.
• WOW (Windows on Windows): Permite ejecutar aplicaciones de 16 bits en entornos de 32 o 64 bits.

6. Ventajas de Windows

• Amplia adopción: Windows es el sistema operativo más utilizado en computadoras personales y tiene una amplia base de software compatible.
• Facilidad de uso: Su interfaz gráfica y la integración de servicios como el administrador de archivos y la barra de tareas facilitan su uso tanto para usuarios novatos como avanzados.
• Soporte empresarial: Windows incluye herramientas como Active Directory y soporte para servidores, lo que lo hace ideal para entornos empresariales.
• Compatibilidad de software: A lo largo de los años, Windows ha mantenido una gran compatibilidad hacia atrás, permitiendo a los usuarios ejecutar aplicaciones antiguas en versiones más nuevas del sistema.

7. Diferencias con Linux

• Modelo de kernel: Mientras que Windows utiliza un kernel monolítico, Linux tiene un núcleo modular que permite cargar o descargar módulos en tiempo de ejecución.
• Interfaz gráfica: En Windows, la GUI está integrada en el kernel, mientras que en Linux se ejecuta en el espacio de usuario, lo que otorga más flexibilidad en Linux para servidores o sistemas sin entorno gráfico.
• Código cerrado vs. código abierto: Windows es un sistema operativo propietario, mientras que Linux es de código abierto y su desarrollo es impulsado por una comunidad global de desarrolladores.