Organización de archivos

Windows

Unix

Los bloqueos de archivos en sistemas Windows se maneja un esquema de bloqueo obligatorio. De lo anterior, Esto explica el que en Windows sea tan común que el sistema mismo rechace hacer determinada operación porque el archivo está abierto por otro programa (bloqueo mandatorio compartido)     En los tipos de archivos que el sistema Windows reconoce es el archivo de extensión la adoptó Windows; ya en el contexto de un entorno gráfico, Windows agrega, más allá de las extensiones directamente ejecutables, la relación de extensiones con los programas capaces de trabajar con ellas, permitiendo invocar a un programa con sólo dar “doble clic” en un archivo.            En la organización de archivos. En las convenciones de nomenclatura. Cada sistema de archivos puede determinar cuántos y qué caracteres son válidos para designar a uno de sus elementos, y cuáles son separadores válidos. El carácter que se emplea para separar los elementos de un directorio no es un estándar a través de todos los sistemas operativos El más común en Windows es la diagonal invertida (\)     La ruta de búsqueda refleja la organización del sistema de archivos en el contexto de la instalación específica. Es común que la ruta de búsqueda de un usuario estándar En Windows, es común encontrar la ruta de búsqueda c:\WINDOWS\system32;c:\WINDOWS        en los sistemas operativos (tanto Unix como Windows), todo directorio tiene dos entradas especiales: los directorios. y .., que aparecen tan pronto como el directorio es creado, y resultan fundamentales para mantener la navegabilidad del árbol.   En los montajes de directorios las razones administrativas En los sistemas tipo Unix, el mecanismo para montar los archivos es el de un árbol con puntos de montaje. Esto es, todos los archivos y directorios del sistema operativo están estructurados en un único árbol. Cuando se solicita al sistema operativo montar un sistema de archivos en determinado lugar, éste se integra al árbol, ocultando todo lo que el directorio en cuestión previamente tuviera   Las primeras implementaciones estaban basadas en el protocolo NBF.  El sistema CIFS se ajusta mucho más a la semántica de los sistemas frecuentemente encontrados en Windows, aunque dado el lapso transcurrido desde su introducción y el volumen de cambios en su mercado objetivo, ha pasado por varios cambios fundamentales, que al día de hoy complican su uso

Los bloqueos de archivos en sistemas Unix es de bloqueo consultivo.  mientras que en Unix esta responsabilidad recae en cada uno de los programas de aplicación.        En los tipos de archivos que el sistema UNIX   reconoce es el archivo de números mágicos  La alternativa que emplean los sistemas Unix es, como siempre, simple y elegante, aunque indudablemente presenta eventuales lagunas: el sistema mantiene una lista compilada de las huellas digitales de los principales formatos que debe manejar, para reconocer el contenido de un archivo basado en sus primeros bytes. Una de las ventajas de este esquema es que cada administrador de sistema puede ampliar la lista con las huellas digitales que requiera localmente.     En la organización de archivos. En las convenciones de nomenclatura. Cada sistema de archivos puede determinar cuántos y qué caracteres son válidos para designar a uno de sus elementos, y cuáles son separadores válidos. El carácter que se emplea para separar los elementos de un directorio no es un estándar a través de todos los sistemas operativos El más común en UNIX es la diagonal (/)    La ruta de búsqueda refleja la organización del sistema de archivos en el contexto de la instalación específica. Es común que la ruta de búsqueda de un usuario estándar en UNIX sea similar a /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:~/bin esto significa que cualquier comando que sea presentado es buscado, en el orden indicado, en los cuatro directorios presentados (separados por el carácter :, la notación  ~ indica el directorio personal del usuario activo)   en los sistemas operativos (tanto Unix como Windows), todo directorio tiene dos entradas especiales: los directorios. y .., que aparecen tan pronto como el directorio es creado, y resultan fundamentales para mantener la navegabilidad del árbol.  En los montajes de directorios las razones administrativas en sistemas Windows es muy distinta. Ahí, cada uno de los volúmenes detectados recibe un identificador de volumen, y es montado automáticamente en un sistema de directorio estructurado como árbol de un sólo nivel representando a los dispositivos del sistema. Este árbol es presentado a través de la interfaz gráfica (aunque este nombre no significa nada para el API del sistema) como Mi Computadora.   Las primeras implementaciones estaban basadas en el protocolo NBF  En sistemas Unix, la principal implementación, Samba, fue creada haciendo ingeniería inversa sobre el protocolo; a lo largo de los años, se ha convertido en un esquema tan robusto que es hoy por hoy tomado como implementación referencia.

 

Gestión de memoria virtual

Importancia de la planificación de hilos y procesos del procesador

¿Por qué sigue siendo necesario planificar los procesos que pasan por el procesador?

Es importante por que  se refiere a cómo determina el sistema operativo al orden en que irá cediendo el uso del procesador a los procesos que lo vayan solicitando. y a las políticas que empleará para que el uso que den a dicho tiempo no sea excesivo respecto al uso esperado del sistema.

Así pues , existen tres tipos de planificación de estos procesos que son a largo plazo, a medio plazo y a corto plazo. 

a largo plazo.,decide qué procesos serán los siguientes en ser iniciados, a medio plazo, decide cuáles procesos es conveniente bloquear en determinado momento. y a corto plazo decide cómo compartir momento a momento al equipo entre todos los procesos que requieren de sus recursos. 

ademas es importante cuando se mide la respuesta, Para este tema, en vez de emplear unidades temporales formales como en  fracciones de segundo, es común emplear ticks y quantums.  Esto es en buena medida porque, si bien en el campo del cómputo las velocidades de acceso y uso efectivo cambian constantemente, los conceptos y las definiciones permanecen. donde hay mecanismos que se emplean para medir el comportamiento del sistema bajo determinado planificador como por ejemplo:

Tiempo de respuesta,Tiempo en espera,Proporción de penalización, Proporción de respuesta,Tiempo núcleo o kernel,Tiempo de sistema,Tiempo de usuario,Tiempo de uso del procesador,Tiempo desocupado,Utilización del CPU.

¿Qué implicaciones presenta en la eficiencia del procesador trabajar con hilos en vez de trabajar sólo con procesos?

Una respuesta es que todos los hilos deben ser atendidos sin exceder el tiempo que sería asignado a un solo proceso. Un proceso que consta de varios hilos siguiendo el modelo muchos a uno, o uno que multiplexa varios hilos no unidos bajo un modelo muchos a muchos, se ejecuta bajo este ámbito. a esto se le denomina Ámbito de contención de proceso

También, esta el Ámbito de contención de sistema que  es cuando, en contraposición, cada hilo es visto por el planificador como un proceso independiente; este es el ámbito en el que se ejecutarían los hilos bajo el modelo uno a uno, o cada uno de los hilos unidos bajo un modelo muchos a muchos, dado que los hilos son tratados, para propósitos de planificación, cual procesos normales.

ademas, los pthreads apunta a que, si bien el programador puede solicitar que sus hilos sean tratados bajo cualquiera de estos procesos, una implementación específica puede presentar ambos o solo uno de los ámbitos. Un proceso que solicite que sus hilos sean programados bajo un ámbito no implementado serán ejecutados bajo el otro, notificando del error (pero permitiendo continuar con la operación). Las implementaciones de pthreads tanto en Windows como en Linux sólo consideran SCS.

Resumen de procesos

https://coggle.it/diagram/XnupC2Ve04pKT6ZD/t/organizando-los-procesos/f70b77928298e0ba92f7c8350dbad969473713444770ba36a666ee537c50be1a

Presentación Sistemas Operativos

Sistemas operativos 

es el software principal o conjunto de programas de un sistema informático que gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación de software, ejecutándose en modo privilegiado respecto de los restantes.

En ciertos textos, el sistema operativo es llamado indistintamente como núcleo o kernel, pero debe tenerse en cuenta que la diferencia entre kernel y sistema operativo solo es aplicable si el núcleo es monolítico, lo cual fue muy común entre los primeros sistemas. En caso contrario, es incorrecto llamar al sistema operativo núcleo.

Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. La mayoría de aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar, llevan incorporado un sistema operativo (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras, radios, enrutadores, etc.). En cuyo caso, son manejados mediante una interfaz gráfica de usuario, un gestor de ventanas o un entorno de escritorio, si es un celular, mediante una consola o control remoto si es un DVD y, mediante una línea de comandos o navegador web si es un enrutador.

Recursos del sistema y su relación con el sistema operativo

Relacionando el hardware con el sistema operativo 

Una de las funciones del sistema operativo es la de abstraer el hardware de la computadora y presentar al usuario una versión unificada y simplificada de los dispositivos como:

Unidad de procesamiento. conocido con las siglas  CPU. elemento importante en el tratamiento de datos, supervisor de componentes de hardware del sistema, ejecuta tantos los programas de usuario como el sistema operativo en si mismo.  su función con el sistema operativo son Inicialización donde una vez que inicie realizara una series de tareas como habilitar las interrupciones de hardware y software (excepciones y trampas), configurar el sistema de memoria virtual (paginación, segmentación), entre otros.  

Ademas, Atender las interrupciones y excepciones es donde el procesador no puede resolver una situación por si misma y le pasa el control al sistema operativo para que le ayude a resolver la situación.

Multiplexación donde el sistema operativo se encarga  de administrar la unidad de procesamiento dando la ilusión a los procesos que están ejecutando de forma exclusiva.

Del mismo modo, las terminales son dispositivos electrónicos utilizados para ingresar datos y emitir resultados en el ordenador. hay terminales como la de  texto que recibe y envía un flujo de caracteres desde y hacia el usuario.tratando las operaciones más complejas, como edición, borrado y movimiento esto por medio de teclado y mouse. También, hay terminales gráficas lo que hoy se conoce como Interfaz Gráfica de Usuario y sistemas de ventana. 

También están los Canales y puentes. son lineas de comunicación entre el procesador y los demás componentes del chipset, que  a su vez se conectan los diferentes dispositivos del sistema, la memoria hasta los puertos mas sencillos y  están conformados por dos chips puerto norte y puerto sur. 

el primero esta conectado directamente al CPU,  este se encarga de gestionar los buses de mas alta velocidad y son importante para el inicio básico de las operación del sistema. la memoria RAM , el reloj y algunas tarjetas de vídeo.

al puente norte se conecta el puerto sur. Este controla el resto de los dispositivos del sistema de entrada y salida interfaces de almacenamiento (SCSI, SATA, IDE), de expansión interna (PCI, PCIe) y de expansión externa (USB, Firewire, puertos heredados seriales y paralelos). 

Igualmente, La interfaz del sistema operativo. Cuando un proceso requiere de alguna acción privilegiada accede a las interrupciones, realizando una llamada al sistema. agrupándose en un control de proceso. que cosiste en crear,obtener o finalizar procesos. asignando o liberar memoria. También, manipulando.archivos. como crear, borrar o renombrar un archivo; abrir o cerrar un archivo existente. Asimismo,  manipulación de dispositivos como solicitar o liberar un dispositivo; leer, escribir o reposicionarlo. Ademas, Mantenimiento de la información como modificar la hora del sistema, pedir detalles acerca de procesos o archivos. Igualmente, Comunicaciones. que establece una comunicación con determinado proceso local o remoto. y por ultimo, Protección. que consulta o modifica la información relativa al acceso de objetos en el disco, otros procesos, o la misma sesión de usuario.

El sistema operativo realiza llamadas al sistema expuestas al programador mediante  las interfaces de aplicación al programador (API)

Asimismo, La referencia a los componentes. hoy en día se utiliza el concepto de unix. donde los dispositivos pueden ser controlados por un archivo especial. en vez de almacenar información controlan cada dispositivo. relacionándolo con dispositivos de caracteres y dispositivos de bloques. donde el primero  la información es leída o escrita y se presentan como flujos de información y es manipulada de forma secuencial.  un ejemplo  de estos dispositivos son las impresoras o modem. El segundo presentan una interfaz de acceso aleatorio y entregan o reciben la información en bloques de tamaño predeterminado. Ejemplo, el disco duro

De la misma manera, el multiprocesamiento. Es un entorno donde hay mas de un procesador (CPU) tiene la capacidad de estar atendiendo simultáneamente a diversos procesos. Existe el multiprocesamiento simétrico es cuando todos los procesadores del sistema son iguales  y pueden realizar en el mismo tiempo las mismas operaciones y tienen acceso a la misma memoria sin olvidar que cada uno tiene su propio memoria caché.También, existe el multiprocesador asimétrico estas pueden ir  desde que los procesadores tengan una arquitectura distinta. casi computadoras independientes pero contribuyendo sus resultados a un mismo cómputo.
este sería el caso de las tarjetas gráficas 3D, que son computadoras completas con su propia memoria y responsabilidades muy distintas del sistema central. 
Es posible tener diferentes procesadores con la misma arquitectura pero funcionando a diferente frecuencia. Esto conlleva una fuerte complejidad adicional, y no se utiliza hoy en día.

Por ultimo, el sistema operativo es el único programa que interactúa directamente con el hardware de la computadora mediante la Abstracción. Un ejemplo de tales abstracciones es que la información está organizada en archivos y directorios (en uno o muchos dispositivos de almacenamiento).

también esta la Administración de recursos. Al gestionar toda la asignación de recursos, el sistema operativo puede implementar políticas que los asignen de forma efectiva y acorde a las necesidades establecidas para dicho sistema.
para concluir esta el Aislamiento. Para implementar correctamente las funciones de aislamiento hace falta que el sistema operativo utilice hardware específico para dicha protección (ejecutar programas con seguridad y de manera separada). 

https://coggle.it/diagram/XlQEV4XWyliRLCkd/t/relaci%C3%B3n-entre-el-hardware-y-el-sistema-operativo/94d7f195ab9ea40c574638ff8e6b98e79975f4804942d0c66bb1088ad83e8897 

Recursos De Maquina

RESUMEN 

Memoria principal RAM
Es la memoria mas importante y es conocida como memoria de usuario. que significa memoria de acceso aleatorio. Es decir, capacidad que tiene el microprocesador de escribir y leer los datos e instrucciones que se guardan en la memoria sin seguir un orden o secuencia para poder acceder a una posición de memoria, en la que ejecuta los programas que usamos en la computadora. Por ejemplo; cuando se instala un programa este queda almacenado en el disco duro cuando le damos clic en abrir  lo que hacemos es que corra el programa a través de la memoria RAM. y estos datos es temporal mientras la computadora este encendida.

Memoria Caché

memoria de acceso rápido, se sitúa entre el procesador y la memoria principal que guarda datos que mas se usan, para una próxima vez que se usen esos datos, pueda tener acceso mas rápido. en palabras mas especificas, es un lugar de almacenamiento dedicada a los datos usados o solicitados con más frecuencia para su recuperación a gran velocidad.

Esta diseñado para ser mas organizado el almacenamiento de datos en un sistema, haciendo así el proceso mas rápido el rescate de datos.

Memoria ROM

Es un chip que viene en la placa madre, tiene poca capacidad y contiene un conjunto básico de instrucciones donde solo se utiliza como arranque cuando la computadora se encuentra apagada. ya cuando se enciende la computadora  acude a esta memoria especial para localizar esas instrucciones. este a su vez, empieza el chequeo de los dispositivos. cuanta memoria tiene de capacidad, tipo de tarjetas, donde se encuentra el disco duro y a partir de esto accede a un lugar especial del disco duro donde esta instalada el sistema operativo, se carga esas instrucciones del sistema operativo dentro de la memoria RAM. lo que contenga la ROM no se borra y no se modifica queda almacenado para siempre de por vida.

Unidad de interface con el bus
También, se le denomina canales.son lineas de comunicación entre el procesador y los demás componentes del chipset, que  a su vez se conectan los diferentes dispositivos del sistema, la memoria hasta los puertos mas sencillos y  están conformados por dos chips puerto norte y puerto sur. 
el primero esta conectado directamente al CPU,  este se encarga de gestionar los buses de mas alta velocidad y son importante para el inicio básico de las operación del sistema. la memoria RAM , el reloj y algunas tarjetas de vídeo.
al puente norte se conecta el puerto sur este controla el resto de los dispositivos del sistema de entrada y salida interfaces de almacenamiento (SCSI, SATA, IDE), de expansión interna (PCI, PCIe) y de expansión externa (USB, Firewire, puertos heredados seriales y paralelos). 

Unidad de decodificación
Es uno de los tres bloques del funcionamiento del microprocesador, se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucciones que se va ejecutar. ejemplo: instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos, etc.

Unidad aritmético-lógica (ALU)

En este se ejecutan las operaciones como suma, resta, multiplicación y aquellos que trabajan con dígitos binarios. 

Registros
Es la memoria mas rápida y esta ubicada en cada uno de los núcleos del CPU. es la manera mas rápida que tiene el sistema de almacenar datos, se mide por el numero de bits . El estado del CPU  está determinado por el contenido de los registros  las operaciones recién realizadas que se deben entregar al programa en ejecución, están todas representadas en los registros. Se debe mantener esto en mente cuando posteriormente se habla de todas las situaciones en que el flujo de ejecución debe ser quitado de un proceso y entregado a otro. 

Unidad de control (UC)
Es la encargada de dar las ordenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones. 

Reloj interno

son utilizados para mantener la hora del sistema actualizada, implementar alarmas mas que todo para los programas de usuario que del sistemas operativo. permitiendo establecer un orden cronológico entre los eventos que ocurren dentro del sistema, por ejemplo, la creación de un archivo y de otro o el tiempo consumido en la ejecución de un proceso.