CONTROL DE PROCESOS & TAREAS: PARTE 1.

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Componentes de sistemas operativo que permiten el control de procesos y tareas

Programas de control 

Los programas de control constituyen la parte del sistema operativo dedicada a coordinar el funcionamiento de todos los recursos y elementos de la computadora, es decir, el procesador, la memoria, las operaciones de entrada/salida, la información y en definitiva todo el entorno del sistema incluidos los periféricos.

Los programas de control están especialmente desarrollados para que puedan ayudar con éxito a la computadora, se cual fuese la modalidad con que trabaje: monoprogramación, multiprogramación, proceso distributivo, etc., consiguiendo así la utilización óptima de los recursos disponibles.

En general, un sistema operativo tiene englobados estos programas en un conjunto denominado núcleo (kernel) que se divide en los siguientes núcleos:

Gestión del Procesador:

Los programas del procesador son los encargados de la preparación de los programas de usuario para su ejecución, así como de la asignación de tiempos en el procesador. Sus principales fundones son:

·       Preparación de programas: su misión es transferir los programas ejecutables de usuario desde la memoria externa a la memoria central de la computadora a partir de una determinada dirección de memoria; por medio de un programa que se denomina cargador.

·       Planificación del procesador: consiste en el control, a trabes d una determinada politíca de asignación de tiempos, de utilización del procesador a los distintos procesos que en un momento determinado se en cuantían en el sistema. En los sistemas opresivos actuales existe una gran variedad de formas de planificar el tiempo del procesador.

·       Asignación de periféricos: en un programa, generalmente, nunca se especifica el periférico concreto que se va a utilizar, sino que se solicita una impresora, un disco, etc. Este grupo de programas de asignación transforma las solicitudes simbólicas, hechas en el programa, en las asignaciones físicas y concretas de cada periférico.

·       Relanzamiento de programas: a veces, durante la ejecución de un programa en una computadora, se producen interrupciones fortuitas que causan la parada del proceso que se estaba ejecutando, o bien se interrumpe porque se están ejecutando varios procesos a la vez y se tienen que ir turnando. 
Este grupo de programas se encarga de establecer un punto de control en el instante de la interrupción para que se pueda reproducir el estado que tenía el proceso cuando se vuelve a reactivar. Para ello, se reestablecen los valores de cada electo en el momento de la interrupción hasta conseguir el estado de la ejecución del programa. Una vez subsanada la causa de la parada o le vuelve a tocar el turno, se pone en funcionamiento nuevamente el proceso.

Gestión de Memoria:

Un sistema operativo contiene un conjunto de programas cuya misión es la de asignar y controlar el almacenamiento en la memoria interna y externa de la computadora, fundamentalmente la interna por ser un recurso escaso y caro.
  
·       Gestión de memoria central: existe una multitud de métodos de asignación y control de la memoria central o interna según se trate de un sistema operativo monoprogramado (un solo programa en ejecución) o multiprogramado (varios programas en ejecución simultáneamente). Los programas que controlan y gestionan la memoria interna asignan los espacios que deben ocupar las programas y datos estableciendo zonas de seguridad para que no se produzcan colisiones.

·       Gestión de memoria simultanea: los programas de control y gestión de la memoria secundaria tienen como misión hacer ver al usuario el tratamiento de la información almacenada en la memoria externa, desde el punto de vista lógico ocultándole la realidad fisica.

Por otra parte, un sistema puede mantener en un mismo instante un gran numero de usuarios y procesos, y éstos pueden estar solicitando y manejando continuamente archivos en memoria externa, en ocasiones hasta compartiéndolos, y por ello será necesario la existencia de una serie de programas en el sistema operativo que nos aseguren el correcto funcionamiento del almacenamiento secundario.

Gestión de entrada/salida:

Es otra de las misiones de un sistema operativo para facilitar el uso de los distintos dispositivos externo que forman parte del sistema informático, Estos programas de de control tienen como misión gestionar las operaciones que en proceso realice sobre un dispositivo externo.

Gestión de datos:

Controlan y coordinan todas aquellas operaciones relativas al movimiento de datos e informaciones en la computadora

           I.               Control de pereféricos: en esta función el procesador cuando recibe una petición de entrada/salida comprueba si el periférico está desocupado.

           II.               Control de transferencia de la información: esta transferencia se realiza de dos formas:

           III.               En modo múltiplex.

           IV.               En ráfagas de bloques.

           V.               Tratamiento de cada bloque de información: cuando un bloque de información se almacena en la memoria central de una computadora, interviene un nuevo programa del sistema operativo, que se encarga de descomponer cada bloque físico para que pueda ser transferido al periférico correspondiente.

          VI.               Apertura y cierre de archivos: un archivo se conecta a un programa cuando se abre, quedando desde ese momento asignado automáticamente al mismo mediante una vía o canal de datos.

          VII.               Acceso a los archivos: existen diversas maneras de acceder a un archivo: secuencialmente, de forma aleatoria, entre otras.

Gestión del sistema:

Este es el verdadero motor del sistema operativo que se encarga de la coordinación y supervisión del funcionamiento del resto de programas, se le denomina supervisor.

- Protección de memoria: funcionan como fronteras de separación de memoria.

- Errores en la memoria: sirve para averiguar donde se produjo algún error de memoria y reenviar nuevamente el dato, subsanando el error sobre la marcha.

- Errores de programa: cuando hay alguna operación errónea, este grupo de programas se encarga de cancelar el programa del usuario y enviar los correspondientes mensajes sobre las características del error encontrado.

Programas de proceso

Están enfocados preferentemente para ayudar al programador en la puesta a punto de los programas. Todo sistema operativo posee en su entorno un conjunto de programas para este fin. Existen dos tipos de programas de proceso: los programas traductores y los programas de servicio.

Programas Traductores:

Son meta programas que toman como entrada un programa escrito en lenguaje simbólico alejado de la máquina, denominado programa fuente, y proporcionan como salida otro programa equivalente escrito en un lenguaje comprensible por el hardware de la computadora, denominado programa objeto.

Existen 3 tipos de programas traductores: los ensambladores, copiladores y los intérpretes:

1)        Programas ensambladores: transforman programas fuente escritos en lenguajes simbólicos de bajo nivel (denominados lenguajes ensambladores).

2)        Programas copiladores: son programas traductores encargados de transformar programas fuente escrito en lenguaje simbólico de alto nivel, en programas objeto escritos en lenguaje máquina.

3)        Programas intérpretes: transforman programas fuente escritos en lenguaje de alto nivel en programas objeto escritos, en lenguaje máquina.

Programas de Servicio:

Son un grupo de programas que realizan funcione sutiles para el sistema o para el usuario, denominados comúnmente utilidades.

·        Programas de manipulación de datos: realiza las siguientes funciones:

·       Transferencia de informaciones.

·       Recodificación o transformación de informaciones.

·       Reorganización de la información en archivos.

·       Ordenación de datos en archivos, entre otras.

·       Programas de servicio del sistema: generan el sistema operativo completamente sobre la computadora.

Sistemas operativos

Es, en principio, el soporte lógico que controla el funcionamiento del equipo físico o hardware haciendo que el trabajo con la computadora sea sencillo.

Desde otro punto de vista podemos definirlo como en conjunto de programas y funcionas que controlan el funcionamiento del hardware ocultando sus detalles, ofreciendo al usuario una vía sencilla y flexible de acceso a la computadora.

Por otra parte, una computadora es una máquina que posee un conjunto de elementos que denominamos recursos, que deben ser racionalmente distribuidos y utilizados, para obtener de ellos el mejor rendimiento. Estos recursos son los siguientes:

       I.          El procesador: es el lugar donde se ejecutan las instrucciones y por ello, deben comprobarse los programas que se ejecuten y su secuenciamineto.

     II.          La memoria interna: todo programa que se ejote en una computadora, así como todo dato que se desee procesar, debe resistir en la memoria interna, por lo tanto, es necesario regular su uso y ocupación.

   III.          La entrada/salida: todo programa, en general, necesita realizar operaciones de entrada/salida sobre sus unidades periféricas para el control y direccionamiento de las mismas.

   IV.     La información: los datos, sus tipos, tamaños y métodos de representación tienen que estar perfectamente controlado para evitar operaciones erróneas o falsas interpretaciones.

Desde el punto de vista del control de los recursos de una computadora podemos establecer que un sistema operativo es el administrador de los recursos ofrecidos por el hardware para alcanzar un eficaz rendimiento de los mismos.

IDENTIFICAR LOS REQUERIMIENTOS DE INSTALACION DE SISTEMAS OPERATIVOS EN SERVIDORES

IDENTIFICAR LOS REQUERIMIENTOS DE INSTALACION DE SISTEMAS OPERATIVOS EN SERVIDORES

Independientemente del tamaño y la complejidad de la computadora y del sistema operativo, todos los sistemas operativos realizan las mismas cuatro funciones básicas. Los sistemas operativos controlan el acceso al hardware, administran los archivos y las carpetas, proporcionan una interfaz de usuario y administran las aplicaciones.

Control de acceso al hardware

El sistema operativo administra la interacción entre las aplicaciones y el hardware. Para acceder y comunicarse con el hardware, el sistema operativo instala un controlador de dispositivo para cada componente del hardware. Un controlador de dispositivo es un programa pequeño escrito, por el fabricante del hardware y suministrado con el componente del hardware. Cuando el dispositivo del hardware está instalado, el controlador de dispositivo también lo está y permite que el SO se comunique con el componente del hardware.

El proceso de asignar recursos del sistema e instalar controladores puede ejecutarse con Plug and Play (PnP). En Windows 95, se introdujo un proceso PnP para simplificar la instalación de un hardware nuevo. Todos los sistemas operativos modernos son compatibles con PnP. Con PnP, el sistema operativo automáticamente detecta el hardware compatible con PnP e instala el controlador para ese componente. El sistema operativo, luego, configura el dispositivo y actualiza el registro, que es una base de datos que contiene toda la información sobre la computadora.

NOTA: El registro contiene información sobre las aplicaciones, los usuarios, el hardware, las configuraciones de red y los tipos de archivos.

Administración de archivos y carpetas

El sistema operativo crea una estructura de archivo en el controlador del disco duro para permitir que se almacenen los datos. Un archivo es un bloque de datos relacionados, a los cuales se les proporciona un solo nombre y que son tratados como una sola unidad. Los archivos de programa y de datos están agrupados juntos en un directorio. Los archivos y los directorios están organizados para que sean fáciles de recuperar y usar. Los directorios pueden mantenerse dentro de otros directorios. 

Estos directorios anidados se denominan subdirectorios. Los directorios se llaman carpetas en los sistemas operativos Windows, y los subdirectorios se llaman subcarpetas.

·       Interfaz de usuario

El sistema operativo permite al usuario interactuar con el software y el hardware.

Hay dos tipos de interfaz de usuario:

·       Interfaz de línea de comandos (CLI): el usuario escribe los comandos en un indicador.

·       Interfaz gráfica del usuario (GUI): el usuario interactúa con los menús y los íconos.

La mayoría de los sistemas operativos, como Windows 2000 y Windows XP, incluyen tanto la GUI como la CLI.

   
Aplicación de administración

El sistema operativo localiza una aplicación y la carga en la RAM de la computadora. Las aplicaciones son programas de software, como los procesadores de texto, las bases de datos, las hojas de cálculo, los juegos y muchas otras aplicaciones. El sistema operativo asegura que cada aplicación cuente con los recursos de sistema adecuados.

La interfaz de programación de aplicaciones (API) es un conjunto de pautas utilizado por los programadores para asegurar que la aplicación que se está desarrollando sea compatible con un sistema de operación. A continuación, se presentan dos ejemplos de API:

·       Librería de gráficos abierta (OpenGL): especificación estándar interplataforma para gráficos multimedia.

DirectX: colección de API relacionadas con tareas multimedias para Microsoft  Windows. Para entender las capacidades de un sistema operativo, es importante comprender algunos términos básicos. A menudo se usan los siguientes términos al comparar sistemas operativos:

Multiusuario: dos o más usuarios pueden trabajar con programas y compartir dispositivos periféricos, como impresoras, al mismo tiempo.

Multitarea: la computadora es capaz de utilizar múltiples aplicaciones al mismo tiempo.

Multiproceso: la computadora puede tener dos o más unidades centrales de proceso (CPU) que compartan programas.

Multithreading: un programa puede dividirse en partes más pequeñas, que el sistema operativo puede cargar según sea necesario. El multithreading permite que los programas individuales realicen tareas múltiples. Casi todos los sistemas operativos modernos son compatibles con las funciones de multiusuario y multitarea, y, así mismo, admiten multiproceso y multithreading.

Modos de operación: Todas las CPU modernas pueden ejecutar diferentes modos de operación. El modo de operación se refiere a la capacidad de la CPU y del entorno operativo. El modo de operación determina la manera en que la CPU administra las aplicaciones y la memoria. La Figura 1 muestra un ejemplo de la ubicación de la memoria lógica. Los cuatros modos de operación comunes son el modo real, el modo protegido, el modo real virtual y el modo compatible.

Modo real: Una CPU que opera en modo real sólo puede ejecutar un programa a la vez y, del mismo modo, sólo puede direccionar 1 MB de la memoria del sistema a la vez. Aunque todos los procesadores modernos cuentan con el modo real, sólo lo usan DOS y las aplicaciones de DOS o los sistemas operativos de 16 bits, como Windows 3.x. En el modo real, cuando una aplicación genera un error, toda la computadora puede verse afectada, dado que el programa tiene acceso directo a la memoria. Esto puede provocar que la computadora deje de responder, se reinicie o se apague por motivos de corrupción del espacio de la memoria.

Modo protegido: Una CPU que opera en modo protegido tiene acceso a toda la memoria de la computadora, incluida la memoria virtual. La memoria virtual es un espacio del disco rígido que se utiliza para simular la memoria RAM. Los sistemas operativos que usan el modo protegido pueden administrar programas múltiples simultáneamente. El modo protegido proporciona un acceso de 32 bits a la memoria, los controladores y las transferencias entre los dispositivos de entrada y salida (E/S). El modo protegido es usado por los sistemas operativos de 32 bits, como Windows 2000 o Windows XP. En el modo protegido, las aplicaciones tienen una protección que impide el uso de la memoria reservada para otra aplicación que se esté ejecutando.

Modo real virtual: Una CPU que opera en modo real virtual permite que una aplicación de modo real se ejecute en un sistema operativo de modo protegido. Esto ocurre cuando una aplicación de DOS se ejecuta en un sistema operativo de 32 bits, como Windows XP.

Modo de compatibilidad: El modo de compatibilidad crea el entorno de un sistema operativo anterior para las aplicaciones incompatibles con el sistema operativo existente. Como ejemplo, una aplicación que verifica la versión del sistema operativo puede estar escrita para Windows.

Caracteristicas Del Software Propietario

Caracteristicas del Software Propietario

DEFINICIÓN Es cualquier programa informático en el que el usuario tiene limitaciones para usarlo, modificarlo o redistribuirlo (esto último con o sin modificaciones). (También llamado código cerrado o software no libre, privado o privativo). Para la Fundación para el Software Libre (FSF) este concepto se aplica a cualquier software que no es libre o que sólo lo es parcialmente ( semi-libre ), sea porque su uso, redistribución o modificación está prohibida, o requiere permiso expreso del titular del software. CARACTERÍSTICAS DEL SOFTWARE PROPIETARIO:  Este software no te pertenece no puedes hacerle ningún tipo de modificación al código fuente. No puedes distribuirlo sin el permiso del propietario. El usuario debe realizar cursos para el manejo del sistema como tal debido a su alta capacidad de uso. Este posee accesos para que el usuario implemente otro tipo de sistema en él. Cualquier ayuda en cuanto a los antivirus. VENTAJAS DEL SOFTWARE PROPIETARIO: Propiedad y decisión de uso del software por parte de la empresa. Soporte para todo tipo de hardware. Mejor acabado de la mayoría de aplicaciones. Las aplicaciones número uno son propietarias. Menor necesidad de técnicos especializados. El ocio para ordenadores personales está destinado al mercado propietario. Mayor mercado laboral actual. Mejor protección de las obras con copyright. Unificación de productos. Facilidad de adquisición (puede venir pre-instalado con la compra del PC, o encontrarlo fácilmente en las tiendas). Existencia de programas diseñados específicamente para desarrollar una tarea. Las empresas que desarrollan este tipo de software son por lo general grandes y pueden dedicar muchos recursos, sobretodo económicos, en el desarrollo e investigación. Interfaces gráficas mejor diseñadas. Más compatibilidad en el terreno de multimedia y juegos. Mayor compatibilidad con el hardware. DESVENTAJAS DEL SOFTWARE PROPIETARIO: No existen aplicaciones para todas las plataformas (Windows y Mac OS). Imposibilidad de copia. Imposibilidad de modifación. Restricciones en el uso (marcadas por la licencia). Imposibilidad de redistribución. Por lo general suelen ser menos seguras. El coste de las aplicaciones es mayor. El soporte de la aplicación es exclusivo del propietario. El usuario que adquiere software propietario depende al 100% de la empresa propietaria. Software Propietario vs. Software Libre En México, por lo general, las bibliotecas cuentan con partidas presupuestales que tienen entre sus objetivos el agilizar y optimizar las actividades de desarrollo de colecciones, la organización bibliográfica y los servicios; para todo lo cual se emplean SIAB que cubren las necesidades básicas, además de contar con el personal adecuado para su manipulación, mantenimiento y posibles mejoras. Optar por un software amigable, que aporte soluciones prácticas para todas las necesidades y políticas de organización de la biblioteca no es tarea fácil; existen en el mercado un número importante de software propietarios que se ofrecen a las bibliotecas con el fin de resolver de forma ágil esta tarea; por esta razón deviene importante cuestionarse si un software libre puede satisfacer tales necesidades. Pero no se trata de confrontar al software propietario con el software libre para demostrar qué tipo de software tiene mayor valía en el uso, manejo e implementación; tampoco se pretende apostar a uno u otro como una panacea que resuelva de manera radical la situación sobre la gestión de las bibliotecas; la intención es informar sobre las ventajas y desventajas que se pueden encontrar en ambos, sin olvidar que la parte más importante al momento de resolver cuál software es el más adecuado para los propósitos institucionales es la capacidad profesional del personal para manejo y aprovechar totalmente sus recursos y características.