domingo, 9 de diciembre de 2012

4 Introduccion a las sistemas monopuesto



1.VERSIONES DEL SISTEMA OPERATIVO WINDOWS

El manejo de todas estas versiones de windows es muy similar, y por
ello las operaciones se realizan de forma parecida. La forma de
trabajar con archivos y directorios(carpetas en Windows), y las
operaciones más habituales de configuracion del propio sistema
operativo.
2.UNIDAD DE ALMACENAMIENTO


los sistemas operativos se caracterizan por tener una estructura
jerárquica de almacenamiento de la información. En general, se habla
de unidad de disco duro, de disquete, de CD-ROM, este. Estas unidades
son hadware, es decir, contituyen UNIDADES FISICAS. Los sistemas
operativos es capaz de gestionar varias unidades de almacenamiento. La
comunicación entre las unidades físicas y el usuario se realiza una
relación. Esta relación es la que permite al usuario reconocer las
unidades físicas gracias a las UNIDADES LÓGICAS.

Los diferentes archivos regulares o estándares, directorios o subdirectorios:

-Un DIRECTORIO es una zona de cualquier unidad de almacenamiento
destinada a almacenar ficheros o archivos regulares y otros
directorios o subdirectorios.

-Un SUBDIRECTORIO es una zona del directorio destinada a almacenar
ficheros o archivos regulares u otros subdirectorio.

-El FICHERO o archivo regular es el propio elemento de almacenamiento
de la información.

3.MEMORIA EN UN SISTEMA OPERATIVO

La gestión que se se hace de la memoria de un ordenador dependerá de
la versión del sistema operativo que utilicemos. Versiones antiguas,
como windowns 9x o ME, gestionan la memoria utilizando tres capas para
funciones distintas( se conoce como MODO REAL). Cualquier versión de
windowns NT(2000, XP, Vista/7) o UNIX Linux gestiona la memoria de
manera plana, es decir, como si se tratara de una única zona (
denomina memoria en MODO PROTEGIDO).
4.ORGANIZACIÓN DEL ESPACIO DE ALMACIONAMIETO


El
 Dispositivo De Almacenamiento No Volátil si deja de suministrársele corriente eléctrica.Todo disquete o diaco durp consta de una Estructura Física y otra Estructura Lógica. La estructura lógica, sin embargo, la crea el usuario cuando procede a Formatear Dar o Formato al disco.

Las herramientas específicas diseñadas por otros fabricantes para este fin:

-MS-DOS Y LAS VERSIONES DE WINDOWS HASTA  ME. Las dicos de partionan
con FDISK y se formatean con FORMAT.

-WINDOWS NT (4.0, 2000, XP Y VISTA/7). Herramientas propias de
particionado, tanto en el proceso de proceso de información de
instalación del sistema operativo como una vez instalado el mismo.

-UNIX/LINUX. Se utilizan herramientas como Reiser, FIPS o similares.

-OTRAS UTILIDADES. Diseñadas para este fin, como partition Wizard,
Partition Magic, Paragon, Partition Comander y muchas más.


4.1. Estructura Física De Un Disco Duro

A) Cara. Cada disco puede tener una o dos CARAS (heads). En la
actualidad todos tienen como mínimo dos caras.
B) Pistas. Las pistas( tracks) son los círculos concéntricos en los que
se divide cada cara. En general, en discos duros no se habla de caras
sino de CILINDRO( cylinders).
C) Sectores O Bloques Físicos. Es la cantidad de información que se lee
o se escribe de una vez en una sola operacion de lectura. Tambien
recibe el nombre de UNIDAD DE ASIGNACIÓN. Su tamaño entre 512 Bytes de
disquetes y los mád de 2048 Bytes de los discos de duros.
4.2 Estructura Lógica Del Disco Duro
A) El Sector De Arranque (boot) se localiza siempre en el primer
sector del disco( sector 0) ocupa un sector entero. Funciones:

-Contiene un pequeño programa que se ejecuta cuando se enciende el
ordenador y que permite cargar el sistema operativo en,memoria.

-Contienr y una tabla con información relativa al disco: número de
caras, de pistas por cara, de sectores por pista, tamaño de sector.
Esta tabla es conocida como  BPB(BIOS Parameyer Block).
B) La Tabla De Asignación De Archivos, conocida nomalmenye como
FAT(File Allocation Table), se encarga de organozar la información la
información en forma de ficheros dentro de la zona de datos. El FAT
es como el índice del disco duro. La FAT es la encargada de indicar al
sistemaboperativo en qué cluster está grabado un archivo concreto.
Esta tabla está formada por elementos que se corresponden con cada uno
de los clusters del disco.
C) El Directorio Raíz es la tercera zona qie se crea en el disco
cuando se aplica formato es de tamaño fijo.
 D) El Área De Datos De Usuario es la zona de mayor tamaño de un disco.
Se ubica a parti del directorio raíz. El disco esta zona está dividido
en sectores, y el sistema opetativo los gestiona agrupándolos en
CLUSTERS.
4.3 Partiociones De Disco

Cuando un Disco duro sale de fábrica no tiene ningún tipo de
estructura lógica. Independientemente del sistema de archivos de una
partición (FAT, ext3/4, NTFS, etc.)

-PARTICIÓN PRIMARIA. Es el espacio de disco imprescindible  para poder
empezar a utilizar el espacio de almacenamiento. Cada partición de
este tipo tiene su propia FAT.
-PARTICIÓN EXTENDIDA Es otro tipo se partición que actua como
partición primaria sin serlo.

-UNIDAD O PARTICIÓN LÓGICA Ocupa un trazo de partición extendida o la
totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo específico
 de sistema de archivos(FAT32,NTFS, ext3/4).

5. EL SISTEMA DE ARCHIVOS


Los sistemas iperativos almacenan la información de una forma más o
menos parecida en el espacio de almacenamiento.

5.1 Introducción Al Sistema De Archivos

Los SISTEMA DE ARCHIVOS(file systems en inglés) estructuran la
información guardada en una unidad de almacenamiento(normalmente un
disco duro). Los sistemas de archivos tradiccionales disponen de
métodos crear, mover, renombrar y eliminar tanto archivos como
dirrectorio.
5.2 Trayectorias O Caminos En Un Sistema De Archivos


Los sistemas de archivos jerárquicos se declara normalmente la
ubicación precisa de un archivo con una cadena de texto llamada
RUTA(path en inglés). Una ruta viene dada por una secesióm de nombres
de directorios y subdirectorios, ordenados jerárquicamente de
izquierda a derecha, separados por algún caracter especial que suele
ser una barra / ( UNIX/ Linux) o una barra invertida \ ( MS-DOS,
Windows).
5.3 Algunos Aspectos Previos


-Unidad activa. Se llama 
Unidad Activa  a la letra que indica la unidad
lógica que corresponde a la unidad física.sobre la que el sistema
operativo tiene control.

-Directorio activa. Para poder movernos por la estructura de
directorios y subdirectorio de la misma unidad.
5.4 Trayectorias Windows En Modo Comando

Partiendo de una unidad activa y de un directorio activo, la posición
de un fichero un directorio en nuestro disco se denomina TRAYECTORIO.
En windows en modo comando y UNIX/LINUX en modo comando existen dos
tipos de trayectorias para.refenciar los ficheros y directorios que se
encuemtran dentro de la estructura del sistema de archivos.

a) 
Trayectorio Absolutas. Con este tipo de trayectorias se pueden
identificar ficheros y directorios sin tener en cuenta ni la unidad ni
el directorio activo.

b)Trayectorias relativas. Para utilizar estas trayectorias es
importante tener en cuenta tanto el directorio activo como la unidad
activa.

c) 
Trayectorias Semiabsolutas. Son una combimación de las dos
anteriores ya que contienen siempre la unidad lógica a la que
referencian, y además referencias a los directorios. y .. dentro de
ellas.
Supongamos que queremoa referenciat el directorio WORD y que estamos
situados en C:\princip\programa. Al estar en la misma unidad
prodríamos utilizar la ruta absoluta: C:\princip\docs\word o ruta
relativa ..\docs\word para referenciar el directorio deseado. Si
queremos referenciar el mismo dirrctorio estando situados en otra
unidad, por ejemplo en la raiz de F: ( F:\>) y sin habernos movido a
otro lugar en C:, es decir, en C:, podríamos utilizar la ruta absoluto
desde F:\> indicando C:\princip\docs\word o la semiabsoluta indicando
C:..\docs\word.
5.5. Trayectorias En  Unix/Linux Entorno Como Comando

En UNIX/Linux el manejo de trayectorias se hace de forma similar a
Windows. La  gran diferencia es.que en UNIX/Linux no exite la
referencia de la letra de la unidad como ocurre en Windows.
5.6 Trayectorias En Modo Gráfico


Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores anteriores, en modo
gráfico el concepto de trayectoria es diferente ya que en este tipo de
entorno la localización de archivos y directorios ( carpetas en
Windows). En realidad es importante saber dónde estamos adónde
queremos llegar para, con los elementos que nos proporcionan las
ventanas y que ya veremos detenidamente, recorrer la estructura del
sistema de archivos de forma fácil y sencilla.

6. TIPOS DE SISTEMAS DE ARCHIVOS


Los tipos de sistemas de archivos, así como los sistemas de archivos
utilizados por los principales sistemas operativos del mercado.
6.1 Clasificación De Los Sistemas De Archivos


.SISTEMAS DE ARCHIVOS DE DISCO. Diseñados exclusivamente para
almacenar archivos en una unidad de disco conectado directamente al
ordenador. Algunos de los sistemas de archivos más usuales de este
tipo son:

-UNIX/Linux: ext3/4, Reiser, etc.
-Microsoft: FAT16, FAT32, NTFS y WINFS.
-Sun Microystems: ZFS.

-SISTEMAS DE ARCHIVOS DE RED. Son sistemas que acceder a sus archivos
a través de red.
-Sistemas de archivos distribuidos.-Sistemas de archivos paralelos.
-SISTEMAS DE ARCHIVOS DE PROPÓSITO ESPECIAL. Son básicamente aquellos
que no pueden clasificarse en ninguna de las dos formas anteriores.
Algunos de ellos son:
-CDFS, utilizado como sistema de archivos de CD-ROM.-DEVFS. Un sistema de archivos virtual usado por UNIX, cuyo propósito
es controlar los archivos de dispositivos que se hallan almacenados en
el directorio /dev de la estructura de archivos convencional.
-SWAP, utilizado en sistemas UNIX/Linux para zona de gestión de
memoria virtual y intercambio.
6.2. Sistemas De Archivos Más Comunes

El diseño del sistema de archivos tiene una gran influencia en la
eficacia(rendimiento), seguridad, flexibilidad y capacidad de
crecimiento de los almacenamientos en disco.
A. Sistemas De Archivos En Windows 9x


Los sistemas operativos Windows 98 y ME utilizan el sistema de
archivos conocido como FAT. El nombre se debe a una de sus estructuras
principales, la tabla de asignación de ficheros FAT( File Allocation
Table)
B. Sistemas De Archivos En Windows

Los sistemas operativos Windows, del fabricante Microsoft, utilizan
dofrrentes sistemas de archivos en función del tipo de sistema
operativo. Utilizan los sistemas FAT, NTFS y WINFS.
C. Sistemas De Archivos En Unix/Linux

El sistema de archivos de UNIX varía de unas versiones a otras, siendo
el más estandarizado el UFS(Unix File System).

D. Os/2, Macintosh Y Netware

El OS/2, sistema operativo de IBM, utiliza un sistema de utiliza un
sistema de archivos espécifico denominado HPFS(High Performance File
System ) que permite nombre de ficheros de hasta 254 caracteres y
soporta la coexistencia de varios sistemas de archivos en el mismo, en
el especi
al unidades FAT12 y FAS16.

domingo, 18 de noviembre de 2012

Gestion De Recursos De Un Sistema Operativo



UNIDAD DEL TEMA3
1Procesos Y Flujos
Un PROCESO es un concepto manejado por el sistema operativo y que referencia un programa en ejecución.
Cuando se ejecuta más de un proceso de forma concurrente en un sistema, todos necesitan que el propio sistema les suministre una serie de recursos. Para ello el sistema operativo gracias a la  UCP (Unidad Central de Proceso), se encarga de asignar estos recursos en un orden adecuado y atendiendo a unas prioridades.
Cuando un programa se convierte en proceso las instrucciones que lo componen se les asocian una estructura de datos. Además es único para cada proceso... el bloque de control del proceso o BCP, y contendra para cada proceso la siguiente información:
Esto actual del proceso, Identificador Del Proceso, Prioridad del proceso, Ubicación en memoria y recursos utilizados.
                    
2 Hebras Y Estados De Los Procesos

Una hebra es un punto de ejecución de un proceso representan un método software para mejorar el rendimiento y eficacio de los sistemas operativos. Las hebras de un mismo proceso compartirán recursos, como memoria, archivos recursos, como  memoria,  archivos, recursos hardware, etc. un proceso clásico será aquel que solo posea  una hebra...pongamos un ejemplo. Si ejecutamos el procesador de textos Word, con un solo documento abierto, el programa Word convertido en  proceso estará ejecutándose en un único espacio de memoria tendrá acceso a determinados archivos (galerías  de imagines, corrector  ortográfico, el tendrá acceso al hardware (impresora, disquera)))
Básicamente los estados posibles de u  proceso, que podemos ver son las siguientes:
a)  En ejecución .el procesador está ejecutando instrucción
Del programa que lo componen y tiene concedido el tiempo de uso de la UCP en un instante concreto.
b)  Preparado En  Espera O Activo. El proceso esperando turno
Para poder utilizar su intervalo de tiempo y poner en funcionamiento sus instrucciones accediendo a los recursos del sistema
c)  Bloqueado Cuando Un Proceso está bloqueado es porque dos procesos utilicen el mismo fichero de datos. Y otra puede ser que utiliza la misma unidad de CDROM para cargar determinados datos etc.
Cada  proceso  tiene un numero de asignado al sistema operativo que sirve precisamente  para identificar el proceso lanzarlo a ejecución, detenerlo, cancelarlo, reanudarlo. Este identificador de proceso se nombra con la abreviatura PID.
Cuando  el proceso se lanza a ejecución depende en la mayoría de los caso  de otro proceso den ominado PROCESO PADRE. Así al nuevo proceso lanzador se le denomina proceso hijo.
3 Transiciones De Los Procesos

Cuando  Un programa se ha lanzado y se ha convertido en proceso, puede  atravesar varias fases o estados hasta que finaliza o termina. Cuando un proceso se lanza nunca se ejecuta directamente, sino que se  coloca en la cola de procesos en un estado denominado  preparado.  Le asigna su tiempo el proceso pasa de preparado a ejecución. Cambios de estado en los que se puede encontrar un proceso se denomina transiciones.
Transición A es cuando el programa que está en ejecución necesita algún elemento, señal, dato, etc., para continuar ejecutándose. Transición b cuando el programa o proceso ha utilizado el tiempo asignado por la UCP 8 procesador) para su ejecución y tiene que dejar paso al siguiente proceso
Transición c cuando el proceso que está preparado pasa al  proceso de ejecución, es decir, cuando al proceso le llega una nueva disposición de tiempo de la UCP para poder ejecutarse.
Transición d cuando el proceso  pasa de  esta bloqueado a estar  pasa preparado.                                          

En proceso o hilo pasa de un estado otro estado (en un sistema multiproceso o multihebra) se produce un cambio de contexto.

Las prioridades son aquellas que el administrador del sistema o el propio sistema asignan a cada proceso.
La planificación es la técnica que consigue en indicar al ordenador los procesos que deben ejecutarse y los estados que estos deben de ejecutarse en cada momento y por qué.    


4 Bloque De Control De Procesos

La información de un proceso que el sistema operativo necesita para controlarlo se mantiene en una estructura de datos vista anteriormente: El Bloque De Control De Procesos o BCP.
El BCP  de cada proceso almacena información como:
Estado actual del proceso. Ejecución preparado o bloqueado.
Identificador  del proceso dependiendo del sistema operativo, da cada proceso  se le asigna un PID
 Prioridad del proceso la asignada por  el planificador
Ubicación en memoria dirección de memoria en la que se carga el proceso
Recursos utilizados recursos hardware y software para poder ejecutarse
En  programas multihilo o multihebra  el bcp puede contener además el PPID ( Process Parent IDentification.)
5 Algoritmos De Planificación

Los algoritmos de planificación, actualmente utilizados en sistemas en sistemas Windows y Linux
a)  Algoritmo De Rueda también se algoritmo de ROUND-ROBIN y en él la asignación de tiempos de ejecución a los procesos es la misma y de la forma secuencial. A cada uno se le asigna el mismo quantum o intervalo de tiempo de ejecución. la selección entre los procesos se realiza mediante una cola FIFO (First In First Out, el primer en entrar es el primero en salir)
b)  Algoritmo  FIFO (First In First Out, o FCFS First Come First Serve .al primer proceso que llega se le asignan tiempos o ciclos de UCP hasta que termina completamente.
6 Memoria RAM Y Memoria Virtual
  Al principio para  ubicar los procesos en memoria y solucionar este problema se adoptaron técnicas tales  como dividir el programa  en partes denominadas capas.  Cada una de las capas se iba ejecutando (cargando en memoria) según fuera  necesario; es decir primero se pasaría parte del programa del disco  duro.Fotheringgam diseño un método conocido como de maquina virtual. Este diseñador pensó en la posibilidad de que al ubicar un programa en memoria, este fuera demasiado grande para el tamaño físico de aquella y creó una técnica para hacer que en memoria permaneciera solo la parte del programa que se  estuviera ejecutando y que el resto quedara en el disco.Hoy en día en la mayoría de los sistemas operaciones considera el espacio libre de disco como si se tratase de memoria  RAM (memoria virtual). Así, para el usuario el programa estará cargado en RAM pero en realidad solo se cargara en RAM la parte del programa que se está ejecutando en ese instante.Para la ubicación de programas en memoria se puede utilizar la técnica de memoria virtual para que siempre haya RAM libre para todos los programas que queramos  ejecutar es decir para los procesos.Los sistema operativos Multiusuario Y Multitarea son especialistas en esta gestión. Casi todas las versiones de Windows realizan una gestión muy eficaz de la memoria virtual.En sistemas operativos Windows respecto de otros como Linux, existe un gran problema  a la hora de gestiona la memoria virtual  y es la fragmentación de los archivos que se almacenan en la zona de intercambio.
Intercambio
  La parte del sistema   operativo administra la memoria es el administrador de memoria. Su labor  es clara: llevar un registro de las partes de memoria que se están utilizando y de las que no. El administrador se encarga de gestionar el intercambio  de datos esta memoria y disco siempre y cuando los procesos sean tan grandes que no quepan de una sola  en la memoria.El sistema operativo dispone de una cola de los procesos que solicitan entrar en  memoria. El planificador tiene en cuenta los requerimientos de memoria de cada uno de los procesos y las particiones de memoria disponibles. Estos requerimientos  de uso  memoria se almacena en el BCP.Una solución es permitir que los procesos puedan utilizar memoria no contigua, lo que se consigue mediante técnicas de paginación. La situación que hay un mecanismo de traducción de las direcciones lógicas a las físicas mediante una tabla de paginas  
8 Paginación Segmentación Y  Swapping Paginación segmentación swapping son técnicas de gestión de memoria , que en general permiten ejecutar programas de un tamaño superior a la capacidad de la memoria RAM utilizando  el disco duro como una ampliación de la memoria principal del equipo. La ventaja es que se puede ejecutar cualquier  programa; el inconveniente es la perdida de rendimiento.
8.1 Paginación
  la paginación es una técnica que consiste en dividir la memoria interna o RAM en zonas iguales llamados frames, y los programasen partes del mismo tamaño denominadas páginas. Mediante la tabla de paginas la UCP asigna las direcciones físicas de los frames a las paginas en las que se ha divido el programa las asignación de las frames  no tiene que ser necesariamente consecutiva.  Un programa de 1 mb ocupara lo que pueda de memoria convencional y el resto se almacenara temporalmente en memoria extendida. Este programa paginara a través del llamado marco de página. Se intercambian la paginas desde memoria convencional a extendida a viceversa dependiendo de la para de proceso que se vaya a ejecutar. Esta gestión de memoria se conoce como memoria expandida.
8 2 Segmentación
  Es una técnica similar a la paginación que permite definir los   bloques de memoria variables.
  elordenador a través de sistemas operativos puede organizar la memoria en bloque concreto y tener parte de ellas destinadas a almacenar las estructuras de datos que pueden crecer o menguar según la necesidad del usuario o del programa. Para ellos se utilizaran las pillas de memoria o stacks en las que se gestionan la estructura de datos necesarios.
8.3 Swapping
   esuna técnica similar a la de memoria virtual.  cuando varios
  usuarios se están ejecutando proceso en un mismo ordenador este se ve obligado a cargarlos en RAM. Según el estado en el que encuentre el proceso de cada usuario la memoria se irá librando de su proceso y pasara a la zona de swap mediante la técnica llamada swap-out.

9  Programas Reubicables  Reentrantes, Residentes, Y Reutilizable
a)   Reubicables Son Aquellos Una Cargado En La RAM Para Ejecutarse Pueden Varia De Situación Ya Que La Parte Del RAM Que Ocupan Puedan Ser Necesaria Para Ubicar Otro Proceso.
b)  Reentrantes Son Aquellos Programas Que Si No Se Están Dejan La Memoria Libre Para Otro Proceso.
c)   Residente
Son Aquellos Que Unos Cargados En Memoria, Permanecerán En Ellas Hasta Que Se Apaguen El Ordenador.
d)   Reutilizable Son Programas Que Normalmente Son Utilizados Por Varios Usuario A La Vez A La Memoria Independientemente Del Número De Usuario Que Le Vayan A Utilizar Con Ellos Se Consigue Un Aprovechamiento De  La Memoria.
10 Gestión De Entrada/Salida Tipos De Periféricos
Uno de las funciones principales de un sistema operativo es el
control de entrada/salida del ordenador.Periféricos tipo bloque
son aquellos en los que la información que se manejan es de
tamaño fijo.
Periféricos tipo carácter son los que sirven para introducir
datos dentro de la memoria del ordenador en forma de carácter sin
ningún orden concreto por ejemplo los teclados
11 Comunicación Del Con El Sistema Interface Del Usuario
Interface tipo texto si el sistema es de tipo texto todas las
ordenes que el usuario introduzca y las respuesta que el sistema
operativo de se introducirán o visualizaran mediante cadena de
carácter un ejemplo de sistema operativo tipo texto texto son
UNIX (en versiones  inferiores a la system V realease 4) las
primeras versiones de Linux etc.
Interface tipo grafico hoy en día la mayoría de los sistemas
operativos utilizan medios de comunicación entre maquina
ordenador  de tipo grafico.
12 Clasificaciones De Los Periféricos
Entrada  son los que sirve para introducir información datos o
programas en el ordenador. (El teclado, el escáner, la unidad
lectora del CD ROM, el ratón etc.)
Salida son los que se utilizan para extraer la información
(Impresora, la pantalla ,el plotter) etc.
Entrada salida son los se utilizan para introducir o extraer
datos desde o hacia el ordenador por ejemplo(los discos duros,
monitores táctiles, el modem el router la tarjeta de red el
pendrive , impresora, multifunción)
13 Gestión De Información
Cada sistema operativo utiliza su propio sistema de archivo.
Archivo regulares o estándares  son los que contiene información
del usuario, programa, documento texto, grafico. Directorio son
archivos que contiene referencia u otro archivo regulares o a
otro directorio.
Archivo especiales los que no son de ningún de los dos tipos
anteriores.