Instalación de sistemas operativos

Cuando pensamos en instalar un sistema operativo, solemos pensar en una situación ideal: un ordenador nuevo, un sistema operativo en CD o DVD, un disco duro que vamos a ocupar en su totalidad con la nueva instalación y un asistente de instalación en el que pulsaremos el botón Siguiente en cada una de sus etapas.

Actuaremos del mismo modo cuando el ordenador ya tenga contenido, pero no nos interese preservarlo.

Sin embargo, aunque no vamos a entrar en demasiados detalles, hay muchas más posibilidades, que vamos a mencionar a continuación:

• Antes de realizar cualquier cambio importante en un ordenador, debes asegurarte de tener una copia, preferiblemente en un dispositivo extraíble, de todos los datos importantes que contiene.

  Una de las situaciones más frecuentes es que el ordenador donde realizaremos la instalación disponga ya de un sistema operativo anterior. En ese caso, podremos optar por dos vías:

  • Instalar una nueva versión del sistema operativo que ya tenemos, preservando los datos y los programas instalados. En este caso, estaremos realizando una actualización del sistema.
  • Sustituir completamente el sistema existente por otro, que puede ser del mismo fabricante o no, recuperando los datos desde la copia de seguridad una vez concluida la instalación. Este proceso recibe el nombre de migración.
• Cuando trabajamos con ordenadores que forman parte de una red local, en lugar de utilizar un CD o un DVD para hacer la instalación, el origen puede ser una carpeta, una imagen ISO o una unidad de almacenamiento compartido en red. Una variante de esto es el protocolo PXE (del inglés, Preboot eXecution Environment). Si un ordenador tiene habilitada esta función, durante los primeros pasos del arranque, buscará un ordenador desde el que obtener el software que le permita arrancar (llamado NBP, de network bootstrap program). De esta forma, un ordenador puede arrancar sin recurrir a un dispositivo de almacenamiento local, lo que le podría permitir varias cosas:
  • Arrancar un sistema operativo desde la red local.
  • Iniciar un asistente de instalación.
  • Ejecutar un programa que permita recuperar una copia de la instalación local.
• Un problema al que no suelen enfrentarse los usuarios domésticos, pero sí los administradores, es la instalación de un mismo sistema operativo en multitud de ordenadores. En estos casos, para evitar la necesidad de permanecer delante del ordenador mientras se completa la instalación, es muy útil recurrir a un archivo de respuesta que contenga toda la información que necesita el sistema operativo para instalarse. Esta técnica se denomina instalación desatendida.

Planificación de la instalación

Indistintamente de que realicemos una instalación desde cero o estemos actualizando una instalación que ya se encuentra en funcionamiento, debemos planificar tanto los objetivos como las necesidades que se derivan de ellos, dedicando especial atención a:

• Los recursos que deben estar disponibles (Dispositivos de almacenamiento externo, impresoras, conexiones de red, …)
  • Relación de elementos que reutilizaremos de la instalación anterior, si existen.
  • Detalle de elementos que deben adquirirse, incluida su valoración.
• Número de ordenadores implicados y la relación entre ellos.
• Estudio de la compatibilidad entre los diferentes componentes que participan en la instalación, tanto el hardware como el software, prestando especial atención a la disponibilidad de controladores de dispositivo para todos los elementos implicados y a la compatibilidad entre las diferentes aplicaciones, y de éstas con el hardware que emplearemos. Recuerda que el procedimiento será más viable cuanto más contenga sus gastos sin menoscabar los resultados. En realidad, ese es el principal objetivo de todo buen proyecto.
• La disponibilidad de licencias de aquellos componentes que las necesiten.
• Lugar en el que se ubicará cada elemento de la instalación.
• Configuración de los distintos dispositivos.
• Las funciones que desempeñará cada elemento.
• Por último, deberá realizarse una estimación de futuro, para intentar vislumbrar si el sistema deberá evolucionar en tamaño o en funcionalidad a corto o medio plazo. De esta forma, trataremos de evitar, en la medida de lo posible volver a modificar a corto o medio plazo la instalación que estamos realizando ahora.

Algunos de los datos de esta planificación se incluirán también en la documentación sobre la instalación que recogeremos más adelante.

Es importante dedicar a la fase de elaboración del proyecto todo el tiempo necesario, para no precipitarnos en las decisiones.

A continuación, llevaremos a cabo la tarea siguiendo el proyecto anterior, prestando especial atención a la organización y documentando cada aspecto de la tarea realizada.

Al terminar, realizaremos una comprobación detallada de la instalación asegurándonos que cada elemento cumple sus funciones de forma satisfactoria y documentaremos los resultados obtenidos.

Parámetros básicos de la instalación

Como parte de la planificación, antes de instalar un nuevo sistema operativo, deberemos estar preparados para contestar a una serie de cuestiones que, probablemente, habrá que atender durante el proceso:

• Idioma en el que se va a realizar la instalación.
• Idioma que va a emplear el sistema operativo una vez instalado.
• La zona horaria en la que nos encontramos.
• Si se trata de un sistema propietario, su clave de producto.
• El nombre que asignaremos al equipo, que debe ser descriptivo de la función que realizará y/o de la ubicación en la que se encuentre, del área en la que se emplea, etc.
• Nombre de la cuenta de usuario principal y su contraseña.

Requisitos técnicos del sistema operativo

Antes de instalar un sistema operativo, debemos saber si el ordenador donde pretendemos realizar la instalación cumple con los requisitos necesarios para que el resultado sea satisfactorio. En este sentido, debemos prestar especial atención a los siguientes aspectos:

• La velocidad del procesador.
• La cantidad de memoria RAM requerida.
• El espacio necesario en disco.
• La tarjeta gráfica mínima que necesitan.

Es común que los fabricantes publiquen en sus páginas webs los requisitos mínimos de sus sistemas operativos. Por ejemplo, en la siguiente imagen puedes ver la página de Microsoft con los requisitos mínimos de Windows 10:

Y lo mismo ocurre en el caso de Ubuntu:

Particiones, sistema de archivos

Una de las primeras cosas que debemos tener claro antes de instalar un nuevo sistema operativo es dónde se va a ubicar dentro de nuestro equipo. En este sentido, tenemos dos opciones:

• Que el nuevo sistema operativo vaya a convivir con otro, de forma que durante el arranque se pregunte con cuál de ellos se desea iniciar sesión.
• Que el nuevo sistema operativo vaya a ser el único sistema instalado en el ordenador.

Una vez tomada la decisión anterior, lo siguiente será establecer el número y tamaño de las particiones a utilizar y el sistema de archivos con el que estarán formateadas.

Dicho a groso modo, las particiones son bloques en los que se divide una unidad física de almacenamiento, ya sea un disco duro, una memoria flash o un disco óptico. Cada partición será interpretada como un volumen diferente y podrá formatearse con un sistema de archivos distinto.

El sistema de archivos establece el modo en el que se organiza la información dentro de una partición. Existe un gran número de sistemas de archivos distintos. entre ellos se encuentran los siguientes:

• Sistemas de archivos Windows: FAT, FAT32 y NTFS.
• Sistemas de archivos Linux: ext2, ext3, ext4, ReiserFS, etc.

En las versiones actuales de Ubuntu, el sistema de archivos que se utiliza de forma mayoritaria es ext4, mientras que en los sistemas Windows suele emplearse NTFS. En cualquier caso, hablaremos con más detalle de particiones y sistemas de archivos en el capítulo 5.

Instalación del sistema

Una vez que tengamos claros todos los aspectos necesarios, estaremos listos para comenzar la instalación.

Si no dispones de una licencia de Windows para poner en práctica los contenidos de este apartado, puedes obtener, de forma totalmente gratuita, una versión de evaluación plenamente funcional durante un periodo de 90 días en la siguiente dirección: http://technet.microsoft.com/es-es/evalcenter/hh699156.aspx

En cuanto a Ubuntu, puedes descargarlo libremente desde la página oficial de Ubuntu (http://www.ubuntu.com/download/desktop), eligiendo la descarga más apropiada para tu hardware.

Una vez descargado cada uno de ellos, necesitarás grabar sus imágenes ISO en un soporte óptico, normalmente un DVD, o crear un USB de instalación. Después, estarás listo para iniciar el proceso de instalación.

En SomeBooks.es ya hemos dedicado algunos artículos con explicaciones pormenorizadas en el caso de que utilices sistemas operativos de Microsoft:

… Y lo mismo ocurre si tu sistema preferido es GNU/Linux:

Interacción con el sistema operativo

Las forma más habitual de relacionarnos con los sistemas operativos es a través de su interfaz gráfica, también llamada GUI, del inglés Graphical User Interface. En realidad, no se trata más que de un programa que facilita la comunicación entre el ordenador y el usuario mediante la manipulación de elementos gráficos utilizando una serie de acciones predefinidas realizadas a través del ratón y, en menor medida, con el teclado.

Antes de la llegada de las interfaces gráficas, los sistemas informáticos se utilizaban a través de una interfaz de texto que consistía, básicamente, en una pantalla que ofrecía sólo un color (sobre fondo negro) y donde sólo se mostraban caracteres. En esa época, el único modo que tenían los usuarios para relacionarse con el sistema informático consistía en conocer la sintaxis de un conjunto, considerablemente amplio, de órdenes escritas.

Como cabe imaginar, el entorno visual que ofrecen las GUIs resulta una forma mucho más sencilla, y más intuitiva, de aprender a manejar un ordenador. De ahí su éxito.

Origen de las interfaces gráficas de usuario

La primera interfaz gráfica de usuario fue desarrollada por los investigadores del Xerox PARC e incluida en el ordenador Xerox Star 8010 en el año 1981. Sin embargo, el diseño se apoyaba en los estudios del científico Douglas Engelbart y en el primer ratón, diseñado también por él.

En este ordenador se sustituían los caracteres de texto por mapas de bits, iconos, ventanas, etc.

El siguiente paso lo dieron en Apple que, tras una visita de algunos de sus directivos a Xerox en 1979, comenzaron el desarrollo de su Apple Lisa, el primer ordenador para escritorio que incluía una interfaz gráfica y que comenzó a venderse en 1983. Sin embargo, fue el Apple Macintosh de 1984 el que estableció un antes y un después.

Al año siguiente, en 1985 Microsoft comienza la comercialización de Windows 1.0, una interfaz gráfica que se ejecutaba sobre MS-DOS, el sistema operativo que, hasta ese momento, funcionaba sólo con una interfaz en modo texto.

Uso del ratón en las interfaces gráficas

El ratón es un elemento fundamental en todos los entornos gráficos de usuario, porque permite realizar la mayoría de las acciones necesarias para trabajar sobre el sistema. Con él, podemos actuar de las siguientes formas:

• Haciendo un clic con su botón izquierdo: suele usarse para seleccionar elementos o desplegar menús.
• Haciendo doble clic con el botón izquierdo: permite ejecutar programas o abrir archivos y carpetas.
• Haciendo clic con el botón derecho: suele mostrar un menú de contexto con las acciones que podemos aplicar al elemento sobre el que lo hemos hecho.
• Haciendo clic con el botón izquierdo sobre un elemento y, manteniendo el botón pulsado, desplazar el puntero hasta otra ubicación: Esta acción suele llamarse arrastrar (o arrastrar y colocar) y suele usarse para mover (o copiar) archivos o carpetas a un lugar distinto. También es útil para cambiar la posición de alguna ventana o icono en el escritorio.
• La rueda de desplazamiento permite desplazarnos arriba o abajo por el documento.

Además, combinándolo con el teclado, podemos realizar las siguientes acciones:

• Si, en una ventana con múltiples elementos, hacemos clic sobre varios de ellos manteniendo pulsada la tecla Ctrl, realizaremos una selección múltiple de los elementos elegidos.
• Si, en una ventana con múltiples elementos, hacemos clic en uno de ellos y a continuación en otro, pero manteniendo pulsada la tecla de mayúsculas (Shift), se seleccionarán todos los elementos comprendidos entre el primero y el segundo (ambos incluidos).

Por otro lado, el puntero del ratón (el elemento que indica sobre qué lugar de la pantalla nos encontramos) podrá cambiar de forma según las condiciones: si se encuentra sobre un elemento seleccionable, si está sobre un cuadro de texto, etc.

Interfaces gráficas de usuario actuales

En la actualidad, todos los sistemas operativos de escritorio disponen de una interfaz gráfica:

• A diferencia de GNU/Linux, en Windows la interfaz gráfica está integrada en el sistema operativo.

  En Windows 10, después del cambio de paradigma que supuso Windows 8 y 8.1, con una orientación clara a los entornos táctiles, se ha producido una conciliación con los entornos orientados al uso del ratón. Para lograrlo, se ha desarrollado la interfaz Fluent Design, que realiza una transición entre ambos tipos de interfaz (táctil / ratón) de modo dinámico y se adapta a diferentes tipos de dispositivos (ordenadores, tabletas, consolas de videojuegos, smartphones, sistemas embebidos, realidad aumentada, etc.). Además, se ha actualizado el menú Inicio, que ahora combina una funcionalidad equivalente a Windows XP y a la pantalla Inicio de Windows 8.1 además de otras funciones complementarias.

• En GNU/Linux existen multitud de entornos gráficos que ofrecen un gran abanico de posibilidades para los usuarios. El motivo es que en los sistemas operativos de la familia Unix, la interfaz gráfica se ejecuta como una capa por encima de la interfaz de texto. Esta capa recibe el nombre de X Windows System y es la encargada de dibujar las ventanas, botones, cuadros de texto, etc., además de gestionar los eventos que los afecte (clic de ratón, combinaciones de teclas, etc). Sobre X Windows se ejecutan los gestores de ventanas, que se encargan de especificar cómo debe dibujarse cada elemento. Del gestor de ventanas depende el aspecto, la capacidad de personalización, etc. Algunos ejemplos son: Kwin, Fluxbox, Openbox, Metacity o Icewm entre otros. Para facilitar el uso de los gestores de ventanas se han creado librerías, llamadas toolkits. Las más usadas son:
  • GTK (Gimp toolkit)
  • QT (Cute)

  La última capa de esta estructura son los entornos de escritorio, que se apoyan en los toolkits para ofrecer el aspecto final que obtiene el usuario. De ellos depende la integración entre aplicaciones y el comportamiento general de la interfaz.

  Como entornos de escritorio tenemos: KDE, Gnome, Xfce, Lxde, E17 o Cinnamon.

  

• En Apple macOS, la interfaz gráfica se llama Aqua. Su arquitectura es similar a la de GNU/Linux, aunque utiliza el gestor de ventanas Quartz Compositor.

Interfaz de texto

Como hemos dicho antes, la interfaz de texto era el método que utilizaban los primeros ordenadores para comunicarse con el usuario. Permitía escribir órdenes que el ordenador ejecutaba al pulsar la tecla Intro.

Es frecuente que se haga referencia a la interfaz de texto como Consola, Terminal, Shell, Intérprete de comandos o Interfaz de línea de comandos (incluso CLI, del inglés command-line interface).

En la actualidad, los sistemas operativos facilitan el uso de la interfaz de texto mediante una ventana, aunque en algunos casos, como las versiones de servidor de Ubuntu y Windows, se puede prescindir por completo de la interfaz gráfica. Sin embargo, es frecuente que su uso se centre en entornos profesionales y cuando se trata de usuarios avanzados.

Una de las ventajas de la interfaz de texto es que permite automatizar la ejecución de varias órdenes agrupándolas en un archivo de texto llamado script (en ocasiones también reciben el nombre de archivos batch o procesos por lotes).

El gran inconveniente que ofrece la interfaz de texto es la dificultad de su aprendizaje para usuarios noveles. Sin embargo, permite automatizar fácilmente las tareas más repetitivas.

Por otro lado, las interfaces gráficas también suponen algunos inconvenientes, sobre todo cuando están instaladas en ordenadores que actúan como servidores:

• Cuando el ordenador no está atendiendo a un usuario local, la interfaz gráfica consume recursos aunque no se utilice.
• Las actualizaciones emplearán más tiempo, porque hay que actualizar más programas.
• El sistema es más complejo, por lo que hay más posibilidades de que ofrezca vulnerabilidades frente a posibles ataques de seguridad.

Además, es frecuente que el usuario disponga de más opciones cuando utiliza la interfaz de texto que usando la interfaz gráfica.

La interfaz de texto de Windows

La interfaz de texto que utilizaban originalmente los sistemas operativos de Microsoft se llamaba COMMAND.COM y era el intérprete de comandos que incorporaba el sistema operativo MS-DOS. Esto cambió en los sistemas profesionales de Microsoft a partir de Windows NT y en los sistemas de escritorio a partir de Windows XP (que, como sabemos, estaba basado en el núcleo de Windows 2000).

A partir de estas versiones, se incorporó un nuevo intérprete de comandos llamado CMD.EXE, que incluía comandos para satisfacer las nuevas necesidades (administrar usuarios y grupos, conexiones de red, etc.) y que añadía la posibilidad de utilizar nombres largos para los archivos y carpetas.

Para acceder al intérprete de comandos en Windows 10, basta con hacer clic sobre el botón Inicio y comenzar a escribir el texto Símbolo del sistema. Mucho antes de terminar, aparecerá en la parte superior del menú Inicio.

De un modo u otro, obtendremos una nueva ventana donde comenzar a escribir comandos.

En la siguiente tabla puedes consultar algunos de los comandos de uso más frecuente en CMD:

PowerShell, la interfaz de texto avanzada para Windows

Desde 2006, Microsoft ofrece una nueva interfaz de texto avanzada que recibe el nombre de PowerShell. En un principio se ofrecía como un complemento gratuito que podía obtenerse libremente para Windows XP o Windows Server 2003 y sistemas posteriores. Sin embargo, a partir de Windows 7 y Windows Server 2008 R2 se integró de fábrica en los sistemas operativos.

Su objetivo es la automatización de tareas administrativas y de configuración, por lo que está muy orientado a la creación de scripts. Incluso soporta la administración de dispositivos de red y sistemas remotos, tanto Windows como GNU/Linux. Además, dispone de un API que permite embeberlo dentro de otras aplicaciones.

Para su funcionamiento depende de .NET Framework, aunque lo normal es que éste ya se encuentre instalado en la mayoría de los sistemas modernos.

En PowerShell, los comandos reciben el nombre de cmdlets (del inglés, command-lets). Además, permite el uso de alias, de modo que un mismo cmdlet puede recibir varios nombres, facilitando así el trabajo a usuarios que provengan de otros sistemas operativos. Incluso pueden ser definidos por parte de los propios usuarios.

Para acceder a la línea de comandos de PowerShell en Windows 10 basta con hacer clic, con el botón derecho del ratón, sobre el botón Inicio.

Un momento después, estaremos listos para comenzar a escribir cmdlets.

Además, a partir de la versión 2.0, para facilitar el desarrollo de scripts, se incluye una interfaz gráfica integrada que ofrece un depurador, coloreado y completado de sintaxis e, incluso, la posibilidad de ejecutar sólo una parte del script. Esta interfaz recibe el nombre de Windows PowerShell ISE (de Integrated Scripting Environment). Si quieres comprobar su funcionamiento, sólo tienes que hacer clic, con el botón derecho del ratón, sobre el icono de PowerShell en la Barra de tareas.

Observa que, en el menú de contexto de la figura 3 también dispones de opciones para ejecutar PowerShell con privilegios de administración e, incluso, ejecutar ISE con dichos privilegios.

En la siguiente tabla puedes consultar algunos de los cmdlets de uso más frecuente en PowerShell y sus alias correspondientes:

 

La interfaz de texto de GNU/Linux

Aunque existen muchos intérpretes de comandos para los sistemas GNU/Linux, el más extendido es Bash (del inglés, Bourne again shell). La escribió Brian Fox para el proyecto GNU en 1987. Se basaba en Bourne, la interfaz de texto más común de los sistemas Unix. De ahí su nombre, que proviene de un juego de palabras, ya que born-again significa renacimiento.

Como ya mencionamos, esta fue la shell elegida por Linus Torvalds para incluirla junto a su núcleo, lo que ha hecho que la encontremos en la práctica totalidad de las distribuciones. Además, se incluye en otros muchos sistemas, como Apple macOS, Solaris, IBM AIX, HP UX, FreeBSD, etc. En el momento de escribir este documento, la última versión publicada es la 4.3.

Otros intérpretes de comandos para GNU/Linux son: Korn shell (ksh), zsh y C shell (csh).

Para acceder al intérprete de comandos en Ubuntu 18.04 LTS basta con hacer clic sobre el icono Mostrar aplicaciones del escritorio y comenzar a escribir la palabra Terminal.

Cuando aparezca el icono, podemos hacer clic sobre él.

En la siguiente tabla puedes consultar algunos de los comandos de uso más frecuente en Bash Shell:

 

Después de instalar

Una vez completada la instalación, podemos realizar algunas comprobaciones y ajustes en el sistema, como los que ya explicamos en SomeBooks.es con anterioridad:

También aprenderemos en un capítulo posterior cómo podemos ajustar el entorno del sistema recién instalado a nuestras necesidades. Aprenderemos a realizar algunos ajustes relacionados con la usabilidad y el aspecto. Más adelante, veremos también cómo llevar a cabo otros ajustes que nos ayudarán a responder a situaciones más particulares.

El gestor de arranque en sistemas Windows

Tradicionalmente, los sistemas operativos de Microsoft usaban NTLDR (del inglés NT Loader) para iniciar el arranque del sistema. Normalmente, NTLDR se ubicaba en el directorio raíz del disco principal del ordenador (aunque también podía encontrarse en dispositivos externos).

Para realizar su trabajo, se apoyaba en otro archivo, escrito en texto plano, donde se encontraban las opciones de inicio y que recibía el nombre de boot.ini.

Esto ocurrió hasta Windows XP, en la rama de escritorio, y Windows Server 2003, en la rama profesional.

A partir de Windows Vista y Windows Server 2008, NTLDR fue sustituido por winload.exe y BOOTMGR (Windows Boot Manager). Además, boot.ini también fue reemplazado por BCD (Boot Configuration Data).

BCD no es un archivo, sino un conjunto de archivos almacenados en la carpeta boot. Tanto los programas de arranque como la carpeta pueden encontrarse en dos ubicaciones diferentes:

• Si se trata de un ordenador equipado con ROM BIOS, se encuentran en el directorio raíz del sistema.
• Si se trata de un ordenador equipado con UEFI (Unified Extensible Firmware interface), se ubican en una partición especial, llamada ESP (del inglés EFI System Partition).

Además, se encuentran cifrados, para que sólo puedan ser modificados desde la línea de comandos, con el programa bcdedit.exe ejecutándose con privilegios de administración.

El gestor de arranque en sistemas Linux

El gestor de arranque más utilizado en GNU/Linux se llama GRUB (de GNU GRand Unified Bootloader), aunque en la actualidad, podemos encontrar dos variantes:

• GRUB Legacy: Es la versión más antigua. Ya no recibe nuevas características, aunque aún recibe actualizaciones cuando es necesario resolver algún error.
• GRUB 2: Se trata de una nueva versión, que se está reescribiendo desde cero y que, aunque aún se encuentra en desarrollo, ya se incluye en muchas distribuciones.

Usando GRUB, podremos iniciar varios sistemas operativos localizados en distintas particiones o dispositivos del ordenador en el que se encuentra.

En realidad, GRUB está dividido en varias partes:

1. La primera se encuentra en el MBR (Master Boot Record) del dispositivo de inicio. Así, cuando la BIOS termina de hacer sus comprobaciones iniciales y pasa el control al MBR del dispositivo de inicio, GRUB toma el control.
2. La segunda está formada por un bloque de código, que puede encontrarse en cualquier parte del disco. Su principal objetivo es cargar en memoria el siguiente bloque.
3. La tercera se encarga de mostrar al usuario un menú con las distintas opciones de arranque y comenzar la carga del núcleo del sistema elegido por el usuario.

Cuando nos encontremos en un ordenador con UEFI, la parte 2 de la lista anterior, deberá encontrarse obligatoriamente en la partición ESP. En estos casos, el firmware de la placa base cargará directamente esta parte, sin pasar por la 1.