Definición “ Un Sistema Operativo es un programa que actúa como interfaz entre el usuario y el...
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Definición
“ Un Sistema Operativo es un programa que actúa como interfaz entre el usuario y el hardware de un computador. Su propósito es proporcionar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas de una manera cómoda y eficiente”.
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Funciones de los sistemas operativos Supervisar las operaciones en una
computadora Almacenar y recuperar archivos Gestionar el acceso a las redes Gestionar la ejecución de múltiples
programas al mismo tiempo. Proteger los recurso de la computadora
De acciones de no intencionadas y acciones intencionadas.
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Evolución de la computación distribuida Procesamiento por lotes (Batch) Colas de trabajos Tiempo compartido
Multi-tarea: múltiples tareas para un único usuario Procesamiento interactivo Procesamiento en tiempo real
Programación de tareas en maquinas multiprocesadores
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Procesamiento por Lotes
Años 60’s y 70’s
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Procesamiento interactivo
80´s …
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Tipos de software Software aplicativo
Realiza tareas especificas para los usuarios. Generalmente se adquiere a parte del S.O.
Software base (Sistema) Realiza tareas requeridas por todas las computadoras Sistemas operativos Utilitarios
Muchas veces no hay una clara distinción entre ellos. MS afirma que el media player es parte del S.O En la EU (Unión Europea) ofrecen una versión sin media player.
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Tipos de software
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Componentes de un sistema operativo Shell: modulo que se comunica con los usuarios
GUI: Interfaz gráfica de usuarios CLI: Interfaz de línea de comandos
Kernel: contiene componentes que realizan las funciones básicas requeridas: Gestión de archivos Manejadores de dispositivos Gestión de memoria Planificación y despachador
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Componentes de un sistema operativo
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Shell
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Shell
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Esquema de un S.O.
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Gestor de archivos
Directorio (o folder): paquete creado por el usuario que contiene grupos de archivos u otros directorios (subdirectorios)
Path : Posición de un archivo dentro de una jerarquía de directorios.
Descriptor de archivo: Información requerida para acceder a un archivo.
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Gestor de archivos
Las responsabilidades del S.O. con respecto a la gestión de archivos son las siguientes: Manipulación de archivos: crear, borrar, leer,
escribir, modificar propiedades, etc. Manipulación de directorios. Ubicar los archivos y directorios en los
dispositivos de almacenamiento secundario. Facilitar ciertos servicios: copia de seguridad,
gestión de versiones, etc.
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Gestor de memoria
Pagina: unidad de memoria que puede ser gestionada (usualmente unos cuantos Kb)
Memoria virtual: Espacio de memoria imaginaria donde: Las paginas se van intercambiando entre la
actual memoria principal y un dispositivo de almacenamiento masivo.
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Principales componentes de HW Memoria física
RAM : Volátil, se pierde si no hay electricidad ROM: No es volátil, pequeña y requerida para el
encendido del computador. Cache: pequeña y rápida, sirve para aumentar la
velocidad de procesamiento. Almacenamiento masivo
Discos duros Cd o dvd Flash
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Principales componentes de HW CPU
Donde se realizan los cálculos La CPU no puede hacer nada con solo datos en disco o memoria
BUS Usado para transferir contenido de la memoria al cache o a la
CPU. Cualquier dato en disco debe ser copiada a la memoria antes de
ser accedida. Cualquier dato en memoria debe ser movida a la cache y luego
a la CPU antes de ser procesada.
Tarjeta de red o modem Sirve para transferir datos desde/hacia la computadora,
generalmente a través de internet.
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Sistema de archivos
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Encendido del computador (Bootstrapping) Bootstrap : Programa guardado en la
memoria ROM Ejecutado por la CPU cuando el computador es
encendido Transfiere el sistema operativo desde el disco
duro a la memoria principal Transfiere el control al sistema operativo.
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Proceso de encendido (Booting)
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Procesos
Programa: conjunto estático de instrucciones Es una acción que el CPU puede realizar
Procesar: la actividad de ejecutar un programa
Estado del proceso: Estado actual de la actividad de procesar: Fotografía de las partes relevantes de un proceso
La siguiente instrucción a ejecutar Acciones completadas parcialmente que ya no se
encuentran en memoria.
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Procesos
Estados de un proceso: Nuevo: recién creado por el S.O. En ejecución: está en la CPU ejecutando instrucciones Bloqueado: esperando por algún evento (ej. una operación de
E/S) Preparado: esperando a que le asignen un procesador (CPU) Terminado: no ejecutará más instrucciones
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Administración de procesos:
Scheduler (Planificador) Guarda el estado de todos los procesos en una
tabla, generalmente guarda la siguientes información: Listo o en espera Prioridad Información adicional: páginas de memoria, archivos en
uso, etc.
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Administrador de procesos
Dispatcher (Despachador) Le da un espacio de tiempo cuando el proceso se
encuentra listo para su ejecución Realiza el cambio de estado del proceso, cuando
el tiempo asignado a un proceso termina.
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Tiempo compartido entre los procesosA y B
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Administración de la competencia por un recurso Semáforo : es un concepto de sw, pensado
como una bandera que indica si el recurso se encuentra en uso. La verificación de la bandera y su actualización debe
ser realizada en conjunto para un adecuado uso. Región crítica: secuencia de instrucciones que
debe ser ejecutada por solo un proceso a un tiempo determinado. Protegido por un semáforo.
Exclusión mutua: requerimiento para la ejecución apropiada de una región crítica.
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Tipos de S. O.
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Algunos sistemas operativos comerciales Windows. Distintos tipos:
Para servidores: NT Server, 2000 Server, Server 2003, XP profesional.
Para clientes o domésticos: 2000, XP Home, Vista Home. Para equipos especiales (PDA’s, móviles, etc): CE, Mobile
UNIX. Distintas versiones y distibuciones: Unix (SUN) Linux (Gratis) Aix (IBM)
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SEGURIDAD
La vulnerabilidad de las comunicaciones de datos es un aspecto clave de la seguridad de los sistemas informáticos; la importancia de este aspecto es cada vez mayor en función de la proliferación de las redes de computadoras. El nivel de criticidad y de confidencialidad de los datos administrados por los sistemas informáticos es cada vez mayor:
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SEGURIDAD
Ej.: correo personal, transferencia de fondos, control de manufactura, control de sistemas de armas, control de tráfico aéreo, control de implantes médicos (marcapasos, etc.).
Los sistemas deben funcionar ininterrumpidamente y sin problemas.
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Seguridad – Una de las principales tareas del S.O. Tiempo atrás cuando muchas personas
compartían un mismo computador: Se cuidaba de que un proceso no afecte los
procesos de otras personas. Se protegían los archivos. Solo se podían leer y
cambiar archivos al cual se estaba autorizado. Solo personas autorizadas usaban la
computadora (recursos caros)
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Seguridad: Alternativas
Sólo las personas autorizadas poseen “algo” que les permite el acceso: Key, id-card, retina, etc
Sólo las personas autorizadas conocen “algo” que les permite el acceso: Password, códigos especiales, etc.
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Seguridad: detectar errores o ataques desde afuera Para la protección de las computadoras se usa
generalmente un usuario y contraseña. Problemas:
Robo de claves Uso de muchas contraseñas Generación automática de claves de visitantes
Contramedidas Siempre informar al usuario la fecha y hora de su último logeo Reportar contraseñas ingresadas incorrectamente Grabar un log con la actividad de los visitantes
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Seguridad: detectar errores o ataques desde adentro El S.O. debe prevenir acceso ilegal a los
recursos: Espacios de memoria diferente para cada
proceso Instrucciones privilegiadas solo permitidas desde
el kernel. Realizar el acceso a archivos sólo desde el
kernel. Acceso a dispositivos a través del kernel.
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Preguntas de comprobación
¿Qué es un sistema operativo? ¿Cual es la función del Shell? Mencione y explique los tipos de software ¿Qué es el booting? ¿Qué es el Scheduler?