9º SISTEMAS OPERATIVOS

¿QUE ES EL SISTEMA OPERATIVO?

• El S.O es uno de los programas más importantes, sirve, esencialmente, para facilitar la escritura y uso de sus propios programas.

• El sistema operativo es el responsable de la inicialización del computador y del control de las actividades del mismo.

• El sistema operativo dirige las operaciones globales del computador, instruye al computador para ejecutar otros programas y controla el almacenamiento y recuperación de los archivos (programas y datos) de los diferentes dispositivos de almacenamiento.

• El S.O. (sistema operativo), almacena y accede archivos, genera directorios, copia, renombra y transfiere archivos entre discos, memoria y dispositivos de entrada y salida.

• El S.O. es un conjunto de programas que controlan los componentes hardware básico del computador.

• El S.O. es como el sistema nervioso del computador.

• El S.O. sirve como puente de comunicación entre lo que entiende la máquina y lo que entiende el usuario.

• El S.O. es la parte del software que la computadora necesita para funcionar.

• El S.O. es el que está a cargo del manejo del hardware del computador y permite ejecutar otros programas. Ningún programa que funcione en el computador puede hacerlo sin la ayuda del S.O.

FUNCIONES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

• Controla el flujo de información entre los diferentes componentes del sistema
• Dirige las operaciones globales del computador
• Instruye al computador para ejecutar otros programas
• Controla el almacenamiento y recuperación de los archivos de los dispositivos de almacenamiento
• Controla la manera como se ejecuta un programa
• Facilita o permite la administración de los recursos del sistema
• Planificación, carga, iniciación y supervisión de la ejecución de los programas
• Inicialización y control de todas las operaciones E/S (entrada y salida)
• Tratamiento de errores y reinicialización
• Coordinación de las comunicaciones entre el usuario y el sistema
• Mantener un diario de las operaciones del sistema

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

ADMINISTRACIÓN DE TAREAS

• Monotarea: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción. Ejemplo: MS-DOS, CPM

• Multitarea: Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez, de forma concurrente. Ejemplos: UNIX, XENIX

ADMINISTRACIÓN DE USUARIOS

• Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

• Multiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.

MANEJO DE RECURSOS

• Centralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

• Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos) de más de una computadora al mismo tiempo.

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

• Gestión de procesos

Un proceso es simplemente, un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. El SO es el responsable de:

Crear y destruir los procesos.

Parar y reanudar los procesos.

Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

La gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta, media, baja por ejemplo. Debemos comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja. Una vez realizada la tarea se tacha. Esto puede traer un problema que las tareas de baja prioridad pueden que nunca lleguen a ejecutarse y permanezcan en la lista para siempre. Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas.

• Gestión de la memoria principal

La Memoria es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema. El SO es el 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.

• Gestión del almacenamiento secundario

Un sistema de almacenamiento secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario) es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos. También es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal. El SO se encarga de:

Planificar los discos.

Gestionar el espacio libre.

Asignar el almacenamiento.

• El sistema de E/S

Consiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de E/S y servir las interrupciones de los dispositivos de E/S.

• Sistema de archivos

Los archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenan programas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc. El SO es responsable de:

Construir y eliminar archivos y directorios.

Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios.

Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento.

Realizar copias de seguridad de archivos.

Existen diferentes Sistemas de Archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que se almacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por ejemplo, existen los sistemas de archivos FAT, FAT32, EXT3, NTFS, XFS, etc.

Desde el punto de vista del usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista, sin embargo, existen diferencias muy importantes. Por ejemplo, los sistemas de ficheros FAT32 y NTFS, que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos de Microsoft, tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un Sistema de Archivos FAT32 está limitado a 4GB, sin embargo, en un sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor.

• Sistemas de protección

Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se encarga de:

Distinguir entre uso autorizado y no autorizado.

Especificar los controles de seguridad a realizar.

Forzar el uso de estos mecanismos de protección.

• Sistema de comunicaciones

Para mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red. También hay que crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente.

• Programas de sistema

Son aplicaciones de utilidad que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas que realizan:

Manipulación y modificación de archivos.

Información del estado del sistema.

Soporte a lenguajes de programación.

Comunicaciones.

• Gestor de recursos

Como gestor de recursos, el Sistema Operativo administra:

La CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).

Los dispositivos de E/S (entrada y salida)

La memoria principal (o de acceso directo).

Los discos (o memoria secundaria).

Los procesos (o programas en ejecución).

y en general todos los recursos del sistema.

SISTEMAS OPERATIVOS MÁS USADOS

GOOGLE APUNTA A LOS S.O.

 


ACTIVIDAD: Realice un mapa conceptual sobre los S.O que contenga:
Definición del S.O
5 Funciónes del S.O
Clasificación del S.O (tareas, usuarios y recursos)
Componentes del S.O (no necesita definirse)
Sistemas Operativos más usados - Nombre del fabricante y característica principal

4 Y 7º INTERFAZ WORD

Dibuje en su cuaderno la interfaz de Microsoft Word

11º TEORIA BASES DE DATOS

Dato: Mínima unidad de información

Información: Conjunto de datos con significado (valor, coherencia, etc.)

Base de datos: Conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistematicamente para su posterior uso

HISTORIA

Surgen a mediados de los años 70, fueron propuestas por Herman Hollerit.

VENTAJAS

1. Independencia de datos – Cambios en datos no implica cambio de programa ni viceversa

2. Coherencia de resultados – Reduce redundancia, acciones lógicamente únicas, evita inconsistencias

3. Mejora en la disponibilidad de datos - No hay dueño de datos, no aplicaciones, ni usuarios, guarda descripciones

4. Cumplimiento de ciertas normas – Restricciones de seguridad, accesos y operaciones

5. Eficiencia en la gestión del almacenamiento

CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS

Según la variabilidad de los datos

Estáticas: No varían con el tiempo – Generalmente almacenan datos históricos

Dinámicas: La información se modifica con el tiempo – Edición y Actualización

Según el contenido

Bibliográficas: Contienen una representación de la fuente primaria para su posterior localización

Texto Completo: Almacenan la fuente primaria

Directorios: Guías telefónicas en formato electrónico

“Bibliotecas” de información biológica: Almacenan diferentes tipos de información provenientes de las diferentes ciencias de la vida.

MODELOS DE BASES DE DATOS

Bases de datos jerárquicas: Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.

Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.

Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Base de datos de red: Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).

Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.

Bases de datos transaccionales: Son bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases de datos relacionales.

Bases de datos relacionales: Éste es el modelo utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos(las columnas de una tabla).

En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.

El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.

Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos.

Durante los años 80 la aparición de dBASE produjo una revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje base para su gestión.

Bases de datos multidimensionales: Son bases de datos ideadas para desarrollar aplicaciones muy concretas, como creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado de las bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos relacional podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones de la tabla, o bien representan métricas que se desean estudiar.

Bases de datos orientadas a objetos: Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).

Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos:

Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.

Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases.

Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.

En bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones.

Bases de datos documentales: Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases de datos.

Bases de datos deductivas: Un sistema de base de datos deductiva, es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. Las bases de datos deductivas son también llamadas bases de datos lógicas, a raíz de que se basa en lógica matemática.

ACTIVIDAD: Realice un mapa conceptual sobre las bases de datos, como se clasifican y los modelos de bases de datos con lo siguiente:

Definición

Ventajas con descripción

Clasificación con descripción

Modelos con descripción