Sistemas Operativos

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Sistemas Operativos por Mind Map: Sistemas Operativos

1. Máquinas Virtuales

1.1. Una máquina virtual es un software que crea una capa independiente donde se emula el funcionamiento de un ordenador real con todos los componentes de hardware que necesita para funcionar (disco duro, memoria RAM, tarjetas de red, tarjeta gráfica, etc.) y que puede ejecutar cualquier sistema operativo o programa, tal y como lo haría un ordenador real.

2. Dispositivos de almacenamiento secundario: Las unidades del disco son conocidas como almacenamiento secundario, las cuales entregan una capacidad de procesamiento secuencial y aleatorio. Estos discos se clasifican en tres tipos:

2.1.  Disco Flexible: Son los llamados "floppies" o "diskettes". Son portables, lo que quiere decir que pueden removerse de la unidad de discos, los encontramos en tamaños de 5 1/4 pulgadas (tamaño común para computadoras antes de 1987) y de 3.5 pulgadas

2.1.1.  Disco Duro : Menos portatil, pero con mucha más capacidad de almacenamiento que los flexibles; es un disco magnético que consiste en varios platos magnéticos capaces de almacenar desde 10 MB hasta varios GB.

2.1.2.  Disco óptico: Formato de almacenamiento de datos digital, en el cual se leen y escriben sus datos mediante láser. Pueden guardan más información que los magnéticos, en nuestro tiempo se encuentra en investigación la tercera generación de discos ópticos, con el HVD, Holographic Versatile Disc (Disco holográfico versátil).

3. Es una plataforma que facilita la interacción entre el usuario y los demás programas del ordenador y los dispositivos de hardware

3.1.  Las funciones básicas son administrar los recursos del ordenador, coordinar el hardware y organizar los archivos y directorios de su sistema.

3.2. También es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

4. Funcionamiento de computo se divide en tres fases:

4.1. a) Fase de entrada. El usuario introduce los datos en la computadora.

4.2. b) Fase de proceso. Cuando los datos han sido introducidos, la computadora comienza su tratamiento y realiza los cálculos y las operaciones necesarias para obtener los resultados que pretende el usuario. Estas operaciones y cálculos están establecidos en los programas.

4.2.1. Dispositivos de I/O o de Entrada/Salida.

4.2.1.1. Los datos pueden venir de muchos lugares (voz, movimiento, etc., cualquier acción podría representarse en datos), antes de procesarlos y trabajar con ellos deben ser introducidos -como datos- a la computadora para poder interpretarlos, para esto utilizamos dispositivos de entrada (teclado, mouse, scanner, etc)

4.2.1.2. cuando ya los datos son procesados pueden ser traducidos a un formato legible para el usuario, para esto se necesitan los dispositivos de salida (pantalla, impresora, parlantes, etc ).

4.2.1.3. Estos dispositivos de I/O son también llamados dispositivos periféricos y permiten comunicarse con la computadora.

4.3. c) Fase de salida. Una vez procesados los datos, hay que mostrar los resultados al usuario. Los datos pueden obtenerse en papel, por medio de una impresora, o ser mostrados en la pantalla de la computadora para que el usuario los pueda consultar.

5. • Estructura de los Sistemas Operativos. En relación a la estructura de un sistema operativo, existen dos conceptos muy importantes: multiprogramación y tiempo compartido (o multitarea).

5.1. -Multiprogramación es un término que significa que muchos programas que no están relacionados unos con otros pueden residir en la memoria de una computadora y tomar turnos usando la unidad central de procesamiento

5.2. El tiempo compartido (o multitarea) es una extensión lógica de la multiprogramación. En los sistemas de tiempo compartido, la CPU ejecuta múltiples trabajos conmutando entre ellos, pero las conmutaciones se producen tan frecuentemente que los usuarios pueden interactuar con cada programa mientras éste está en ejecución

6. • arquitectura computacional

6.1. es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

7. Procesos y sincronización

7.1. Los procesos se reúnen para realizar tareas en conjunto, a este tipo de relación se le llama procesos cooperativos. Para lograr la comunicación, los procesos deben sincronizarse, de no ser así pueden ocurrir problemas no deseados. La sincronización es la transmisión y recepción de señales que tiene por objeto llevar a cabo el trabajo de un grupo de procesos cooperativos.

7.2. La coordinación y cooperación de un conjunto de procesos para asegurar la comparación de recursos de cómputo. La sincronización entre procesos es necesaria para prevenir y/o corregir errores de sincronización debidos al acceso concurrente a recursos compartidos, tales como estructuras de datos o dispositivos de E/S, de procesos contendientes

8. File system Interface

8.1. Archivo

8.1.1. En informática, un archivo es un grupo de datos estructurados que son almacenados en algún medio y pueden ser usados por las aplicaciones.

8.1.1.1. Extensión de un archivo

8.1.1.1.1. La extensión de un archivo es la parte de su nombre que indica de qué tipo es. El nombre completo de cualquier archivo consta siempre de dos partes separadas por un punto.

8.1.1.2. Archivos ejecutables

8.1.1.2.1. Son creados para funcionar por sí mismos y suelen tener extensiones como EXE o COM en sistemas Windows y ms-dos.

8.2. Métodos de asignación de espacio en disco

8.2.1. Asignación contigua

8.2.1.1. Este método consiste en asignar el espacio en disco de tal manera que las direcciones de todos los bloques correspondientes a un archivo definen un orden lineal.

8.2.2. Asignación ligada

8.2.2.1. Cada archivo es una lista ligada de bloques de disco. En el directorio hay un apuntador al bloque de inicio y un apuntador al bloque final para cada archivo. En cada uno de los bloques donde se encuentra un archivo hay un apuntador al siguiente bloque de la lista.

8.2.3. Asignación indexada

8.2.3.1. La asignación indexada resuelve este problema poniendo todos los apuntadores en una sola localidad: El bloque índice. Cada archivo tiene su bloque índice, el cual es un arreglo de direcciones de bloques de disco. La i-ésima entrada en el bloque índice apunta al i-ésimo bloque que conforma el archivo.

8.3. Estructura de directorios

8.3.1. El concepto más importante a entender es el del directorio raíz, «/». Este directorio es el primero en ser montado en el arranque y contiene el sistema básico necesario para preparar el sistema operativo para su funcionamiento en modo multiusuario. El directorio raíz también contiene puntos de montaje para cualquier otro sistema de ficheros que se pretenda montar.

8.4. Capas de file sytem

8.4.1. Capa lógica

8.4.1.1. Mantiene los metadatos del sistema. Los metadatos son estructuras que almacenan todo el sistema de directorios almacenados en el disco y otras estructuras con todos los ficheros que contienen los bloques que ocupan cada fichero en el disco. Esta capa lógica es totalmente independiente de cómo sea internamente el disco.

8.4.2. Capa de control de bloques de ficheros

8.4.2.1. Esta capa se encarga de traducir los bloques lógicos en bloques físicos (un bloque físico es una agrupación de sectores).

8.4.3. Capa de comandos básicos

8.4.3.1. Esta capa tiene una serie de rutinas básicas que permitirán a las capas superiores realizar lecturas y escrituras al dispositivo físico.

8.4.4. Capa de driver

8.4.4.1. Esta capa es totalmente dependiente del dispositivo. Controla la entrada/salida física. Se encarga de las transferencias de bloques desde el disco y hacia el disco.

9. • componentes y servicios de un sistema operativo

9.1. Gestión de procesos Es función del sistema operativo: • Planificación de procesos: decide qué proceso emplea el procesador en cada instante de tiempo. • Mecanismos de comunicación entre procesos: permiten comunicar a dos procesos del sistema operativo. • Mecanismos de sincronización: permiten coordinar a procesos que realizan accesos concurrentes a un cierto recurso.

9.1.1. Administración de memoria principal El Sistema operativo se encarga de gestionar este espacio como responsable de: • Conocer qué partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién. • Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible • Asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario

9.1.1.1. Administración de ficheros Gestiona la manera en que la información se almacena en dispositivos de entrada/salida que permiten el almacenamiento estable.

9.1.2. Gestión de los dispositivos de entrada/salida (driver) Parte del sistema operativo que conoce los detalles específicos de cada dispositivo, lo que permite poder operar con él.

9.2. • Llamadas al SO Las llamadas al sistema son interfaces de programación que sirven para poder invocar los servicios que el sistema operativo nos ofrece

9.2.1. Estructura del sistema (Capas y simple).

9.2.1.1. Es una generalización del modelo de estructura simple para un sistema monolítico. En esta arquitectura, el sistema operativo se divide en una jerarquía de capas, donde cada capa solamente utiliza los servicios de la capa inferior y se enfoca en ofrecerle una interfaz clara y bien definida a la capa superior. En cada capa se encapsulan funciones específicas, así cada capa se encarga de una función individual del sistema operativo. Su principal ventaja radica en poseer un diseño mucho más modular, seguro y escalable que el monolítico