U1 Flashcards
(20 cards)
¿Qué es un S.O?
Es conjunto de programas que controla la ejecución de los programas de aplicación y que actúa como interfaz entre las aplicaciones de usuario y el hardware de una computadora.
Funciones u objetivos de los S.O: 1) como interfaz usuario/computadora.
-
Sistema Operativo como interfaz usuario/computadora:
**Servicios que brinda:**
-Creación de programas
-Ejecución de programas
-Acceso a los dispositivos de E/S
-Acceso controlado a los archivos
-Detección y respuesta a errores
-Contabilidad
Funciones u objetivos de los S.O. como administrador de recursos.
- Procesador (CPU)Asigna tiempo de procesamiento a los distintos procesos mediante técnicas de planificación.
- Memoria Principal (RAM)Gestiona la asignación y liberación de memoria a los procesos en ejecución.
- Dispositivos de Entrada/Salida (E/S)Administra el acceso y uso de dispositivos como discos duros, teclados, pantallas e impresoras.
- Sistemas de ArchivosOrganiza y gestiona los archivos almacenados en los dispositivos.
- ProcesosSe encarga de la creación, ejecución, suspensión y finalización de procesos.
- Recursos de Red (en sistemas distribuidos)Controla el acceso y uso de la red, administra conexiones y asegura la transmisión de datos mediante protocolos adecuados y medidas de seguridad.
- Seguridad y Control de AccesoAdministra la autenticación de usuarios, controla los permisos sobre archivos y recursos del sistema, y protege el sistema contra accesos no autorizados o maliciosos.
Facilidad de evolución de un Sistema Operativo.
La facilidad de evolución se refiere a la capacidad del sistema operativo de adaptarse, mejorar y corregirse sin necesidad de rehacerlo completamente. Esto es fundamental para su longevidad y relevancia en entornos tecnológicos en constante cambio.
Actualizaciones del Hardware y nuevos tipos de Hardware.
Un SO debe adaptarse a nuevas arquitecturas de procesadores, buses, dispositivos de almacenamiento, tarjetas gráficas, etc.
Esto implica:
- Soporte para nuevos drivers.
- Implementación de nuevos estándares de comunicación (por ejemplo, USB-C, NVMe, etc.).
- Asegurar la compatibilidad hacia atrás (backward compatibility) y hacia adelante en la medida de lo posible.
Nuevos servicios.
La evolución del SO incluye la incorporación de servicios modernos, como:
- Seguridad mejorada (firewalls, cifrado, autenticación biométrica).
- Virtualización, contenedores.
- Servicios en la nube o integración con IA.
Resolución de fallos (bugs).
Un SO bien diseñado debe permitir:
- Actualizaciones frecuentes sin comprometer la funcionalidad.
- Parcheo en caliente (hot patching) si es posible, para entornos críticos.
- Depuración eficiente y registro de errores para facilitar la corrección de fallos
¿Qué es Linux?
Linux es un sistema operativo libre y de código abierto basado en Unix. Fue creado por Linus Torvalds en 1991 y hoy en día es utilizado en servidores, computadoras personales, dispositivos móviles (como Android) y supercomputadoras.
Que es una distribución de Linux
Una distribución es un conjunto de herramientas y programas que facilitan el trabajo.
Las distribuciones se pueden diseñar a partir de diferentes versiones del núcleo, también pueden incluir un conjunto de diferentes aplicaciones, utilidades y controladores, y pueden ofrecer distintos procedimientos de instalación y actualización.
Por ejemplo: Ubuntu, Linux Mint, Zorin OS, etc.
Versiones del Kernel:
Versión de producción: la versión de producción es la versión estable hasta el momento. Esta versión es el resultado final de las versiones de desarrollo o experimentales.
Versión de desarrollo: esta versión es experimental y es la que utilizan los desarrolladores para programar, comprobar y verificar nuevas características, correcciones, etc. Estos núcleos suelen ser inestables.
Evolución de los sistemas operativos: Procesamiento en Serie. Mencione los problemas que presentaba.
En las primeras computadoras era todo por consola y los procesos se realizaban de manera secuencial, primero proceso 1 → proceso 2 → proceso 3 y si no se finalizaba un proceso se cortaba la cadena de ejecución.
Presentaban dos problemas grandes:
- Planificación: el malgasto de tiempo porque se demoraban o se adelantaban los procesos.
- Tiempo de configuración: se realizaba un solo trabajo, lo que implicaba el gasto de recursos de todos los procesos pero a la hora de tener un error en un proceso cortar todo.
Evolución de los sistemas operativos: Sistemas en Lotes Simples. Mencione las ventajas que presentaba.
Es una etapa de evolución donde los trabajos ya no se ejecutaban uno por uno manualmente, sino que se agrupaban en “lotes” que se cargaban automáticamente, uno tras otro, con ayuda de un software de sistema llamado monitor residente.
Monitor residente:
Es un pequeño programa que reside permanentemente en memoria y que tiene la función de:
- Leer el siguiente trabajo desde una cinta magnética o tarjeta perforada.
- Cargarlo en memoria.
- Ejecutarlo.
- Pasar al siguiente trabajo automáticamente.
Monitor:
Se encarga de controlar y coordinar la ejecución de los trabajos, incluyendo tareas como la entrada/salida y el uso de recursos.
Alternancia monitor/usuario:
Se alterna entre la ejecución del programa de usuario y la ejecución del monitor, dependiendo de lo que se necesite (por ejemplo, cuando termina un trabajo o se requiere una operación de E/S).
VENTAJAS:
Mayor automatización:
- Ya no era necesario que el operador cargara manualmente cada trabajo desde la consola.
Mejor aprovechamiento del tiempo de la CPU:
- Al eliminar la intervención manual entre trabajos, se reducen los tiempos muertos de la CPU.
Reducción del tiempo de configuración:
- En los sistemas por lotes, los trabajos se agrupan y se procesan de manera más eficiente, reduciendo la necesidad de reconfigurar el sistema entre cada uno.
Evolución de los sistemas operativos: Sistemas por Lotes con Multiprogramación. Mencione como funcione la multiprogramación. Mencione las ventajas que presentaba.
Son una mejora de los sistemas por lotes simples, donde el sistema operativo es capaz de cargar varios programas en la memoria al mismo tiempo y ejecutarlos alternadamente, aprovechando mejor el tiempo de la CPU.
¿Cómo funciona la multiprogramación?
- La memoria principal se divide y se utilizan técnicas como particiones para cargar más de un proceso a la vez.
- Mientras un programa está esperando una operación de entrada/salida (E/S), la CPU no queda inactiva, sino que ejecuta otro proceso que está listo.
- El sistema operativo administra qué proceso usar en cada momento, según una política de planificación.
VENTAJAS:
Mayor aprovechamiento de la CPU:
- La CPU no queda esperando cuando un proceso está haciendo E/S.
Mejor rendimiento general del sistema:
- Se pueden procesar más trabajos en menos tiempo.
Mayor eficiencia en el uso de recursos:
- La memoria, la CPU y los dispositivos de E/S se utilizan de forma más balanceada.
Sistemas de Tiempo Compartido.
Un sistema de tiempo compartido (o time-sharing system) es un tipo de sistema operativo que permite que múltiples usuarios accedan simultáneamente a los recursos de un único sistema computacional.
Se comparte el tiempo del procesador entre múltiples usuarios; estos usuarios acceden simultáneamente al sistema a través de terminales, siendo el SO el encargado de entrelazar la ejecución de cada programa de usuario en pequeños intervalos de tiempo.
VENTAJAS:
- Mejor utilización de recursos.
- Respuesta rápida para usuarios interactivos.
- Uso eficiente de la CPU y memoria.
Características de los Sistemas Operativos Modernos: Arquitectura Micronúcleo o Microkernel
Arquitectura Micronúcleo o Microkernel.
Asigna pocas funciones al núcleo (las esenciales).
En una arquitectura de micronúcleo, el núcleo del sistema operativo (microkernel) solo incluye las funciones absolutamente necesarias para que el sistema funcione. Por ejemplo: manejo básico de comunicación entre procesos, administración mínima de memoria, y control del hardware.
El sistema operativo se divide en módulos pequeños y bien definidos.
El sistema completo no está en un solo bloque monolítico, sino que se fragmenta en módulos o servicios pequeños y específicos. Cada módulo hace una tarea concreta y está separado de los demás.
El microkernel se ejecuta en modo núcleo.
Aunque el núcleo es pequeño, sigue ejecutándose en modo privilegiado (modo núcleo o kernel mode). Esto significa que tiene acceso completo al hardware
Los servicios se dividen en procesos clientes y procesos servidores.
En esta arquitectura, los servicios del sistema operativo (como archivos, impresión, redes) se implementan como procesos independientes:
- Servidores: Proveen servicios (por ejemplo, un servidor de archivos que maneja lectura/escritura de datos).
- Clientes: Solicitan esos servicios para realizar sus tareas.
Características de los Sistemas Operativos Modernos: Multihilos.
El multihilo es una técnica de programación que permite que un proceso (una instancia de un programa en ejecución) se divida en varios hilos de ejecución (threads), que pueden correr en paralelo o concurrentemente.
Programa:conjunto de instrucciones dados en una secuencia lógica y con un objetivo.
Proceso: programa en ejecución con estado y recursos asociados. ( conjunto de hilos)
Hilo: Un hilo es la unidad más pequeña de ejecución dentro de un proceso. Se ejecuta secuencialmente y es interrumpible para que el procesador pueda ceder el turno a otro hilo.
Ventajas del uso de multihilos:
- Mejor rendimiento y uso de CPU: Especialmente en procesadores multinúcleo, los hilos pueden ejecutarse en paralelo real.
- Respuesta más rápida: Ideal en aplicaciones donde se necesitan realizar varias tareas al mismo tiempo (por ejemplo, una app que descarga archivos mientras permite al usuario seguir navegando).
- Eficiencia en recursos: Crear un hilo es más liviano (menos costoso) que crear un nuevo proceso completo.
Características de los Sistemas Operativos Modernos: Multiproceso simétrico (SMP–Symmetric Multi Processing). Mencione sus ventajas frente a un sólo procesador
El Multiproceso Simétrico (SMP) es una arquitectura en la que dos o más procesadores (o núcleos) comparten una única memoria principal y un único sistema operativo, y trabajan juntos de forma cooperativa y equilibrada.
Cada procesador:
- Tiene acceso equitativo a la memoria, dispositivos de entrada/salida y recursos del sistema.
- Ejecuta tareas del sistema operativo o de usuario, sin roles diferenciados.
Ventajas frente a un solo procesador:
- Rendimiento: Al tener varios procesadores trabajando al mismo tiempo, el sistema puede ejecutar múltiples hilos o procesos en paralelo.
- Disponibilidad: Si uno de los procesadores falla, el resto puede seguir funcionando, manteniendo el sistema operativo activo.
- Crecimiento incremental: Es posible agregar procesadores al sistema para mejorar el rendimiento, sin tener que rediseñar todo el sistema.
- Escalabilidad: Se pueden diseñar productos similares (por ejemplo, distintos modelos de un servidor) que cambian solo en la cantidad de procesadores.
Características de los Sistemas Operativos Modernos: Sistemas Operativos Distribuidos. Mencione sus ventajas
Un Sistema Operativo Distribuido (SOD) es un tipo de sistema que hace que un conjunto de computadoras independientes (nodos) parezca un solo sistema unificado para el usuario y los programas.
VENTAJAS:
- Mayor rendimiento: se reparte el trabajo entre varias máquinas.
- Alta disponibilidad y tolerancia a fallos: si una máquina falla, otra puede tomar su lugar.
- Mejor uso de recursos físicos distribuidos (impresoras, bases de datos, servidores).
- Escalabilidad: se puede expandir fácilmente agregando más nodos.
Características de los Sistemas Operativos Modernos: Diseño Orientado a Objetos. Mencione sus ventajas
El Diseño Orientado a Objetos (OO) es un enfoque para construir software basado en el modelado de objetos del mundo real, con sus atributos (datos) y comportamientos (funciones/métodos). Se organiza el software en clases y objetos que interactúan entre sí para resolver problemas.
Ventajas del diseño OO.
- Código más modular y reutilizable.
- Mayor facilidad de mantenimiento y extensión.
- Mejora la organización y claridad del software.
- Permite trabajo colaborativo, dividiendo el sistema en objetos/responsabilidades.
Desarrolle las ventajas de la Arquitectura del Sistema Operativo Windows.
La estructura modular de Windows brinda flexibilidad, escalabilidad, facilidad de mantenimiento y una mayor seguridad, ya que cada componente cumple una función específica y se puede actualizar o modificar sin afectar todo el sistema.
Desarrolle Software orientado a la aplicación
- Modo de ejecución: Modo usuario.
- Qué incluye: Aplicaciones como navegadores, editores de texto, juegos, etc.
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Características:
- No tienen acceso directo al hardware.
- Se comunican con el sistema operativo a través de APIs (como Win32).
- Si fallan, no comprometen la estabilidad del sistema operativo.
Desarrolle Software del sistema operativo y sus componentes(Modo usuario y modo núcleo)
- Modo de ejecución: Modo núcleo (Kernel mode).
- Qué incluye: Componentes centrales del sistema operativo como el Executive, Kernel, HAL, y controladores de dispositivos.
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Características:
- Acceso total al hardware.
- Mayor privilegio que el modo usuario.
- Un error aquí puede afectar todo el sistema.
Componentes del modo usuario:
- Procesos de soporte de sistemas
- Procesos de servicios
- Aplicaciones
- Subsistemas de entorno
Componentes del modo núcleo:
- Sistema Ejecutivo
- Núcleo o kernel
- HAL (Capa de abstracción de hardware)
- Controladores de dispositivo
- Gestión de ventanas y sistemas gráficos
Mencione las ventajas del Modelo Cliente/Servidor.
Ventajas:
- Simplifica el sistema ejecutivo.
- Mejora la Fiabilidad.
- Las aplicaciones se comunican de manera uniforme con el sistema ejecutivo a través de los LPC.
- Proporciona una base adecuada para la computación distribuida.
