1. Software de aplicación de usuario: Esto es lo que el usuario interactúa directamente:procesadores de palabras, juegos, navegadores web, etc. Estos programas están escritos en lenguajes de programación de alto nivel (como Python, Java, C ++) que los programadores son fácilmente entendidos pero no ejecutables directamente por el hardware.
2. Sistema operativo (OS): El sistema operativo se encuentra entre el software de aplicación y el hardware. Es una capa crucial que maneja:
* Abstracción de hardware: El sistema operativo proporciona una interfaz consistente para el hardware, independientemente de sus detalles. Las aplicaciones no necesitan saber los detalles exactos de la CPU, la memoria o los dispositivos de almacenamiento; Interactúan con el sistema operativo, que maneja los detalles de bajo nivel.
* Gestión de recursos: El sistema operativo asigna y administra recursos del sistema como tiempo de CPU, memoria y espacio en disco de manera justa entre las aplicaciones en ejecución.
* Entrada/salida (E/S) Administración: El sistema operativo maneja la comunicación entre aplicaciones y dispositivos de entrada/salida (teclado, mouse, monitor, impresora, red).
* Sistema de archivos: El sistema operativo organiza archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento, lo que permite que las aplicaciones accedan y almacenen datos fácilmente.
* Seguridad: El sistema operativo proporciona características de seguridad para proteger el sistema del software malicioso y el acceso no autorizado.
3. Hardware: Este es el sistema informático físico, que incluye:
* Unidad de procesamiento central (CPU): Ejecuta instrucciones.
* memoria (RAM): Almacena datos e instrucciones que se utilizan actualmente.
* Dispositivos de almacenamiento (disco duro, SSD): Almacenar datos de manera persistente.
* Dispositivos de entrada/salida: Teclado, mouse, monitor, impresora, tarjeta de red, etc.
* placa base: Conecta todos los componentes.
La interacción:
El usuario interactúa con el software de aplicación. El software de aplicación solicita al sistema operativo recursos y servicios (por ejemplo, "escriba estos datos en el disco", "Muestre esta imagen en la pantalla", "Envíe estos datos a través de la red"). El sistema operativo traduce estas solicitudes en instrucciones que el hardware puede comprenderlas y ejecutarlas, administrando los recursos de hardware adecuadamente. Luego, los resultados se transmiten a través del sistema operativo a la aplicación y finalmente se muestran al usuario.
Analogía:
Piense en un restaurante. El usuario (cliente) es como el software de aplicación. El menú (OS) presenta opciones, pero el cliente no necesita saber cómo se prepara la comida. El personal de la cocina (hardware) prepara la comida de acuerdo con los pedidos realizados a través del camarero (OS). El camarero toma el pedido, se comunica con la cocina y trae el plato terminado al cliente.
Esta arquitectura en capas proporciona modularidad, portabilidad y seguridad. Las aplicaciones pueden ejecutarse en diferentes plataformas de hardware siempre que tengan un sistema operativo compatible. El sistema operativo aísla las aplicaciones de las complejidades del hardware, lo que hace que el desarrollo sea más fácil y más eficiente.