INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

1 Introducción a los sistemas operativos.

1.1 Definición y concepto.

1.2 Funciones y características.

1.3 Evolución histórica.

1.4 Clasificación.

1.5 Estructura (niveles o estratos de

diseño).

1.6 Núcleo.

1.6.1 Interrupciones (FLIH).

1.6.2 Despachador(Scheduler).

1.6.3 Primitivas de

comunicación(IPC).

2 Administración de procesos y del procesador.

2.1 Concepto de proceso.

2.2 Estados y transiciones de los procesos

2.3 Procesos ligeros (Hilos o hebras).

2.4 Concurrencia y secuenciabilidad.

2.4.1 Exclusión mutua de secciones

criticas.

2.4.2 Sincronización de procesos en S.C.

2.4.2.1 Mecanismo de semáforos.

2.4.2.2 Mecanismo de monitores.

2.4.3 Interbloqueo (DeadLock).

2.4.3.1 Prevención.

2.4.3.2 Detección.

2.4.3.3 Recuperación.

2.5 Niveles, objetivos y criterios de planificación.

2.6 Técnicas de administración del planificador.

2.6.1 FIFO

2.6.2 SJF

2.6.3 RR

2.6.4 Queves multi-level.

2.6.5 Multi-level feedback queues.

3 Administración de memoria.

3.1 Política y filosofía.

3.2 Memoria real.

3.2.1 Administración de

almacenamiento.

3.2.2 Jerarquía.

3.2.3 Estrategia de administración de

memoria.

3.2.4 Asignación contigua v.s. no

contigua.

3.2.5 Multiprogramación de partición

fija, partición variable, con intercambio de almacenamiento.

3.3 Organización de memoria virtual.

3.3.1 Evaluación de las

organizaciones de

almacenamiento.

3.3.2 Paginación.

3.3.3 Segmentación.

3.3.4 Sistemas de paginación

segmentación.

3.4 Administración de memoria virtual.

3.4.1 Estrategias de administración.

3.4.2 Técnicas de reemplazo de páginas.

3.4.3 Paginación por demanda.

3.4.4 Paginación anticipada.

3.4.5 Liberación de página

3.4.6 Tamaño de página.

4 Administración de entrada/salida.

4.1 Dispositivos y manejadores de

dispositivos (device drivers).

4.2 Mecanismos y funciones de los

manejadores de dispositivos (device

drivers).

4.3 Estructuras de datos para manejo de

dispositivos.

4.4 Operaciones de Entrada /salida.

5 Sistema de archivos.

5.1 Concepto.

5.2 Noción de archivo real y virtual.

5.3 Componentes de un sistema de

archivos.

5.4 Organización lógica y física.

5.5 Mecanismos de acceso a los archivos.

5.6 Manejo de espacio en memoria

secundaria.

5.7 Modelo jerárquico.

5.8 Mecanismos de recuperación en caso

de falla.

6 Protección y seguridad.

6.1 Concepto y objetivos de protección.

6.2 Funciones del sistema de protección.

6.3 Implantación de matrices de acceso.

6.4 Protección basada en el lenguaje.

6.5 Concepto de seguridad.

6.6 Clasificaciones de la seguridad.

6.7 Validación y amenazas al sistema.

6.8 Cifrado.

1 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Un Sistema Operativo es una parte importante de cualquier sistema de computación. Un sistema de computación puede dividirse en cuatro componentes: el hardware, el Sistema Operativo, los programas de aplicación y los usuarios. El hardware (Unidad Central de Procesamiento(UCP), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S)) proporciona los recursos de computación básicos. Los programas de aplicación (compiladores, sistemas de bases de datos, juegos de video y programas para negocios) definen la forma en que estos recursos se emplean para resolver los problemas de computación de los usuarios.

1.1 Definición y Concepto

Existen diversas definiciones de lo que es un Sistema Operativo, pero no hay una definición exacta, es decir una que sea estándar; a continuación se presentan algunas:

1.- Se pueden imaginar un Sistema Operativo como los programas, instalados en el software o firmware, que hacen utilizable el hardware. El hardware proporciona la "capacidad bruta de cómputo"; los sistemas operativos ponen dicha capacidad de cómputo al alcance de los usuarios y administran cuidadosamente el hardware para lograr un buen rendimiento.

2.- Los Sistemas Operativos son ante todo administradores de recursos; el principal recurso que administran es el hardware del computador ;además de los procesadores, los medios de almacenamiento, los dispositivos de entrada/salida, los dispositivos de comunicación y los datos.

3.- Un Sistema Operativo es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware del computador y su propósito es proporcionar el entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas. Entonces, el objetivo principal de un Sistema Operativo es, lograr que el sistema de computación se use de manera cómoda, y el objetivo secundario es que el hardware del computador se emplee de manera eficiente. 4.- Un Sistema Operativo es un conjunto de programas que controla la ejecución de programas de aplicación y actúa como una interfaz entre el usuario y el hardware de una computadora, esto es, un Sistema Operativo explota y administra los recursos de hardware de la computadora con el objeto de proporcionar un conjunto de servicios a los usuarios del sistema

1.2.1 Funciones

El programa con el que normalmente interactúan los usuarios se denomina shell, cuando está basado en texto y GUI (Graphical User Interface: Interfaz Gráfica de Usuario) cuando utiliza elementos gráficos o íconos. Permite la ejecución de otros programas, como un navegador Web, lector de correo elecrónico o reproductor de música. En realidad no forma parte del sistema operativo, aunque lo utiliza para llevar a cabo su trabajo.

Programa de interfaz de usuario

Sistema operativo

Hardware

Ubicación del sistema operativo

La mayoría de las computadoras tiene dos modos de operación: modo kernel y modo usuario. El sistema operativo es la pieza fundamental del software y se ejecuta en modo kernel también conocido como modo supervisor. En este modo, el sistema operativo tiene acceso completo a todo el hardware y puede ejecutar cualquier instrucción que la máquina sea capaz de realizar. El resto del hardware se ejecuta en modo usuario, en el cual un subconjunto de las instrucciones de máquina es permitido.

El usuario no es libre de escribir su propio manejador de interrupciones de reloj, que es parte del sistema operativo. Los compiladores y editores se ejecutan en modo de usuario. Si a un usuario no le gusta un compilador en particular, él está en libertad de escribir el suyo propio si lo desea.

El sistema operativo cumple varias funciones:

• Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado.

• Gestión de la memoria de acceso aleatorio: el sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta.

• Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida).

• Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".

• Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes.

• Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios.

• Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

Progama de interfaz de usuario

Sistema operativo

Hardware

La mayoría de las computadoras tiene dos modos de operación: modo kernel y modo usuario.

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