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Informática y Comunicaciones · Técnico Superior en Administración de Sistemas Informáticos en Red

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Sistemas operativos

FP Grado Superior, ASIR

Gestión de procesos, memoria y sistemas de archivos. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).

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Conceptos, funciones y evolución de los sistemas operativos

  • Definición: Conjunto de programas que gestiona el hardware y sirve a las aplicaciones en modo privilegiado.
  • Propósito: Gestionar localización y protección del hardware para simplificar la programación de aplicaciones.
  • Interfaces: Gráfica (GUI), gestor de ventanas, entorno de escritorio, consola, control remoto y línea de comandos.
  • Cuota Windows: 68,28% en escritorio.
  • Cuota MacOS: 18,71% en escritorio.
  • Cuota GNU/Linux: 3,01% en escritorio; dominante en servidores y supercomputación.
  • Cuota Android: 70% en el sector móvil (2017).
  • Gestión de memoria: Asignación y liberación de memoria RAM.
  • Administración de CPU: Uso de algoritmos de programación para priorizar procesos.
  • Controladores (drivers): Permiten la comunicación entre periféricos y el sistema.
  • Datos críticos: Gestión de tabla de procesos y tabla de archivos abiertos.
  • Seguridad: Mecanismos de autenticación, cuentas y privilegios.
  • Procesamiento por lotes: Agrupación manual de trabajos para mejorar la utilización de las primeras computadoras.
  • Monitores residentes: Programas en memoria con cargador, intérprete de comandos y drivers para automatizar tareas.
  • Sistemas de búfers: Solución para solapar la E/S con los cálculos mediante el soporte de interrupciones.

Estructura de Sistemas Operativos: Buffers, Spooling, Multiprogramación y Llamadas al Sistema

  • Búferes: permiten el solapamiento entre el cálculo de la aplicación y la salida del monitor residente.
  • Cuellos de botella: ocurren por exceso de cálculo (límite CPU) o exceso de E/S (límite dispositivo).
  • Spool: técnica de solapamiento de cálculo y E/S mediante tablas en disco.
  • SO Multiprogramado: funciones de administración de memoria, planificación de CPU y gestión de E/S.
  • Llamadas al sistema: interfaz obligatoria con formato y resultados estandarizados para la portabilidad.
  • Modos de ejecución: Modo Usuario (instrucciones restringidas) y Modo Supervisor (instrucciones completas).
  • Instrucciones de llamada: instrucciones máquina específicas para cambiar el modo de ejecución sin conocer la ubicación de la rutina.
  • Bibliotecas de interfaz: funciones de alto nivel que ejecutan las llamadas al sistema.
  • Interrupción: señal de fin de operación enviada por un dispositivo de E/S.
  • Excepción: error de ejecución detectado por la CPU que requiere intervención del SO.
  • Tratamiento de interrupciones: se ejecutan tras la instrucción en curso para evitar el chequeo continuo (polling).

Mecanismos de Interrupciones, Excepciones y Componentes del Sistema Operativo

  • Interrupciones: permiten el uso de la CPU mientras otros procesos esperan E/S
  • Inhibición: las interrupciones pueden ser inhibidas por programa
  • Sincronismo teclado: activa bit de estado, ejecuta rutina de atención y usa un buffer
  • Excepciones: ocurren por instrucciones mal construidas y abortan la instrucción en curso
  • Causas de excepciones: código incorrecto, división por cero, falta de permisos o direcciones inválidas
  • Proceso: programa en ejecución que requiere recursos (CPU, memoria, archivos, E/S)
  • Gestión de procesos: incluye creación, destrucción, pausa, reanudación, comunicación y sincronización
  • Prioridades: se usan para ordenar tareas; las tareas antiguas pueden ganar prioridad para evitar el bloqueo
  • Almacenamiento secundario: compensa la volatilidad y el tamaño limitado de la memoria principal
  • E/S: gestiona caché, manejadores de dispositivos y atención a interrupciones
  • Sistemas de archivos: ejemplos incluyen FAT, FAT32, ext3, ext4, NTFS, XFS
  • Protección: distingue uso autorizado de no autorizado y fuerza controles de seguridad
  • Comunicaciones: gestiona interfaces de red, puntos de comunicación y conexiones virtuales

Conceptos fundamentales y clasificación de los Sistemas Operativos

  • Programas de sistema: aplicaciones de utilidad externas al núcleo del SO.
  • Funciones de programas de sistema: archivos, estado del sistema, lenguajes y comunicaciones.
  • Recursos gestionados por el SO: CPU, E/S, memoria principal, discos y procesos.
  • Monotarea: ejecución de un solo proceso a la vez.
  • Multitarea: ejecución concurrente de procesos mediante asignación alternada.
  • Multiprocesamiento: ejecución paralela en múltiples núcleos de CPU.
  • Monousuario: acceso exclusivo de un usuario.
  • Multiusuario: acceso simultáneo con protección de datos.
  • Monosesión: una sola sesión de usuario a la vez.
  • Multisesión: múltiples sesiones simultáneas (ej. Linux, Windows Server).
  • Recursos centralizados: recursos de una sola máquina.
  • Recursos distribuidos: recursos de múltiples máquinas simultáneamente.
  • Kernel vs SO: solo son sinónimos en sistemas monolíticos.
  • SO vs Herramientas: el SO no incluye aplicaciones de interacción como navegadores.
  • Evolución histórica: transición de sistemas multiusuario a monousuario para uso doméstico.

Recursos multimedia y de aprendizaje sobre Sistemas Operativos

  • Wikimedia Commons: galería multimedia de Sistemas Operativos
  • Wikcionario: definiciones y datos sobre Sistemas Operativos
  • Wikiversidad: proyectos de aprendizaje sobre Sistemas Operativos

Vista previa de las fichas (6 de 25)

  1. 01

    En un sistema informático, ¿qué gestiona el sistema operativo respecto al hardware?

    Los recursos del hardware.

  2. 02

    En qué modo de ejecución se ejecutan los programas del sistema operativo respecto a los de aplicación:

    Modo privilegiado.

  3. 03

    En el sector móvil (2017), ¿qué sistema operativo tenía una participación de hasta el 70%?

    Android.

  4. 04

    En la gestión de la CPU, ¿qué utiliza el sistema operativo para determinar el orden y la prioridad de ejecución de los procesos?

    Algoritmos de programación.

  5. 05

    Componentes que integraban un monitor residente:

    Cargador, intérprete de comandos y controlador (drivers).

  6. 06

    En el contexto de Spool, ¿qué significa la sigla SPOOL?

    Simultaneous Peripherial Operation On-Line

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