SISTEMAS OPERATIVOS

SISTEMAS OPERATIVOS

FERNEY DE JESUS TEMICH VELASCO ISC-312A

¿ QUE ES UN SISTEMA OPERATIVO?

El sistema operativo es el software que coordina y dirige todos los servicios y aplicaciones que utiliza el usuario en una computadora, por eso es el más importante y fundamental. Se trata de programas que permiten y regulan los aspectos más básicos del sistema.

Funciones PRINCIPALES de un sistema operativo

• Gestionar la memoria de acceso aleatorio y ejecutar las aplicaciones, designando los recursos necesarios.
• Administrar al CPU gracias a un algoritmo de programación.
• Direccionar las entradas y salidas de datos (a través de drivers) por medio de los periféricos de entrada o salida.
• Administrar la información para el buen funcionamiento de la PC.
• Dirigir las autorizaciones de uso para los usuarios.
• Administrar los archivos.

TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

• SO MONOUSUARIO.
• SO MULTIUSUARIO.
• SO MONOTAREAS.
• SO MULTITAREAS.
• SO UNIPROCESO.
• SO MULTIPROCESO.

MULTITAREAS

MONOTAREAS

MULTIUSUARIO

MONOUSUARIO

Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar realizando varias labores al mismo tiempo. Por ejemplo, puede estar editando el código fuente de un programa durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que está recibiendo correo electrónico.

Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la vez por usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar haciendo solo una tarea a la vez.

Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas a la computadora o por medio de sesiones remotas en una red de comunicaciones.

Los sistemas operativos monousuarios son aquellos que soportan a un usuario a la vez, sin importar el número de procesadores que tenga la computadora o el número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante de tiempo.

MULTIPROCESO

UNIPROCESO

Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o asimétricamente.

Un sistema operativo uniproceso es aquél capaz de manejar solamente un procesador de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de uno le sería inútil.

Procesos y Planificación de Procesos:

Concepto de procesos: Un proceso es un programa en ejecución, que incluye el código del programa, los datos y el contexto de ejecución. Es una entidad fundamental en los sistemas operativos, ya que permite la ejecución concurrente de varias tareas. Estados de un proceso: Los estados típicos de un proceso son: Nuevo, Listo, En ejecución, Bloqueado y Terminado. Estos representan las diferentes etapas del ciclo de vida de un proceso. Planificación de procesos: Los sistemas operativos utilizan algoritmos de planificación para decidir el orden de ejecución de los procesos. Ejemplos de estos algoritmos incluyen: FCFS (First-Come, First-Served): Se ejecutan los procesos en el orden en que llegan. SJF (Shortest Job First): Se priorizan los procesos con el menor tiempo de ejecución. Round Robin: Se asigna un pequeño intervalo de tiempo a cada proceso, que luego se repite de manera cíclica. Prioridad: Los procesos con mayor prioridad se ejecutan primero.

Algoritmos de sustitución de páginas:

Paginación y segmentación:

Memoria física vs. memoria virtual:

Son utilizados para gestionar qué páginas de memoria deben ser reemplazadas cuando la memoria física está llena. Ejemplos incluyen:FIFO (First-In, First-Out): Se reemplaza la página más antigua. LRU (Least Recently Used): Se reemplaza la página que no ha sido utilizada durante más tiempo. Optimal: Reemplaza la página que no será utilizada por más tiempo en el futuro (teórico).

Paginación: Divide la memoria en bloques de tamaño fijo llamados páginas. Facilita la asignación de memoria no contigua y ayuda a evitar problemas de fragmentación externa.Segmentación: Divide la memoria en bloques de tamaño variable llamados segmentos. Cada segmento puede tener un propósito específico como código, datos, o pila.

Memoria física: Es la cantidad real de memoria (RAM) disponible en el sistema.Memoria virtual: Es una abstracción que permite que los programas utilicen más memoria de la que físicamente está disponible, mediante la paginación o segmentación.

Sistemas de Archivos:

Métodos de acceso y almacenamiento:

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• Estructura de los sistemas de archivos:
• Métodos de acceso y almacenamiento:
• Gestión de permisos y seguridad:

Los métodos de acceso incluyen secuencial y aleatorio. El almacenamiento puede ser contiguo, enlazado o mediante indexación, dependiendo de cómo se gestionan los bloques de datos.

Estructura de los sistemas de archivos:

Gestión de permisos y seguridad:

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Los sistemas de archivos controlan los permisos de acceso para proteger los archivos. Los permisos pueden incluir lectura, escritura y ejecución, y se asignan típicamente a propietarios, grupos y otros usuarios.

Organiza cómo se almacenan y acceden los datos en el disco. Los sistemas de archivos más comunes incluyen FAT32, NTFS y ext4.

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+INFO

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

Buffers y spooling:

Controladores y manejo de interrupciones:

Tipos de dispositivos de entrada/salida:

Los controladores son software que gestionan la comunicación entre el sistema operativo y los dispositivos. Las interrupciones permiten a los dispositivos notificar al procesador que necesitan atención sin tener que esperar a que termine el ciclo completo de ejecución.

Los dispositivos de E/S pueden incluir teclados, mouse, impresoras, discos duros, entre otros.

El buffering es el uso de una memoria temporal para almacenar datos mientras se procesan. El spooling (Simultaneous Peripheral Operations On-Line) se usa comúnmente en impresoras, donde los datos se almacenan en un buffer y se procesan en el orden de llegada.

Seguridad en Sistemas Operativos:

Políticas de seguridad:

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• Mecanismos de protección:
• Políticas de seguridad:
• Autenticación y control de acceso:

Definen cómo se gestionan los recursos y la información en un sistema. Las políticas pueden incluir autenticación, autorización y auditoría para garantizar que solo los usuarios autorizados tengan acceso a los recursos.

Mecanismos de protección:

Autenticación y control de acceso:

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La autenticación asegura que los usuarios son quienes dicen ser (mediante contraseñas, tokens, biometría). El control de acceso determina qué recursos pueden utilizar después de autenticarse, basado en permisos, roles y políticas definidas.

.ncluyen técnicas como anillos de protección (Ring 0 para el núcleo del sistema operativo, Ring 3 para las aplicaciones), tablas de control de acceso y modos de usuario/kernel para evitar que los procesos de usuario accedan directamente a los recursos críticos del sistema.

¡GRACIAS!

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