Sistemas operativos

Sistemas operativos

1. ¿Que es un sistema operativo?

   •    Es un programa que actúa como una interfaz entre el usuario y el Hardware informático y controla la ejecución de todo tipo de programas.   

2. Funciones

   • Gestión de la memoria
     • Es la gestión de la memoria principal la cual es una gran variedad de palabras o bytes donde cada uno tiene su propia dirección. Proporciona un almacenamiento rápido al que se puede acceder directamente desde la CPU. Para que un programa sea ejecutado, debe estar en la memoria principal.
     •    Actividades para la gestión de memoria:  •Mantiene un registro de la memoria primaria. •Decide qué proceso obtendrá memoria cuándo y cuánto. •Asigna la memoria cuando un proceso lo solicita. •Desasigna la memoria cuando un proceso ya no la necesita o ha finalizado.   
   • Gestión del procesador
     • El sistema operativo decide qué proceso recibe el procesador cuando y durante cuánto tiempo. Esta función se llama programación de procesos.
     •    Un sistema operativo realiza las siguientes actividades para la gestión del procesador:    -Controla el tráfico.  -Asigna el procesador (CPU) a un proceso. -Desasigna el procesador cuando ya no se requiere unproceso.  
   • Gestión de dispositivos
     •    Un sistema operativo gestiona la comunicación del dispositivo a través de sus respectivos controladores.    
     • Realiza las siguientes actividades para dispositivo:  -Realiza un seguimiento de todos los dispositivos. El programa responsable de esta tarea se conoce como el controlador de E / S.   -Decide qué proceso recibe el dispositivo cuándo y durante cuánto tiempo.   - Asigna el dispositivo de la manera más eficiente.   - Desasigna dispositivos.
   • Gestión de archivos
     •   Se organiza en directorios para una fácil navegación y uso. Estos directorios pueden contener archivos y otras direcciones.   
     •      Un sistema operativo gestiona la comunicación del dispositivo a través de sus respectivos controladores. Realiza las siguientes actividades para dispositivo. administración:  Realiza un seguimiento de todos los dispositivos. El programa responsable de esta tarea se conoce como el controlador de E / S.  Decide qué proceso recibe el dispositivo cuándo y durante cuánto tiempo.  Asigna el dispositivo de la manera más eficiente.  Desasigna dispositivos.   Gestión de archivos Un sistema de archivos normalmente se organiza en directorios para una fácil navegación y uso. Estos directorios pueden contener archivos y otras direcciones.   Un sistema operativo realiza las siguientes actividades para la gestión de archivos:   - Realiza un seguimiento de la información, ubicación, usos, estado, etc. Las instalaciones colectivas son a menudo conocidas como sistema de archivos.   - Decide quién obtiene los recursos.   - Asigna los recursos.   - Desasigna los recursos.  
   • Seguridad
     • Por medio de contraseñas y otras técnicas similares, evita el acceso no autorizado a programas y datos.
   • Control sobre el rendimiento del sistema
     • Retrasos en la grabación entre la solicitud de un servicio y la respuesta del sistema.
   • Contabilidad de trabajos
     • Realizar un seguimiento del tiempo y los recursos utilizados por varios trabajos y usuarios.
   • Ayuda en la detección de errores
     •  Producción de volcados, trazados, mensajes de error y otras funciones de depuración y detección de errores.   
   • Coordinación entre otro software y usuarios
     • Coordinación y asignación de compiladores, intérpretes, ensambladores y otro software a los distintos usuarios de los sistemas informáticos.

3. Propiedades

   • Procesamiento por lotes
     • Es una técnica en la que un sistema operativo recopila los programas y los datos en un lote antes de que se inicie el procesamiento.
     • El sistema operativo: •Define un trabajo que tiene una secuencia predefinida de comandos, programas y datos como una sola unidad. •Mantiene un número de puestos de trabajo en la memoria y los ejecuta sin ninguna información manual. •Los trabajos se procesan en el orden de presentación. •Cuando un trabajo completa su ejecución se libera su memoria y la salida para el y se copia en un carrete de salida para su posterior impresión o procesamiento.
     • Ventajas
       • • Leva gran parte del trabajo del operador al equipo •Aumento del rendimiento, un nuevo trabajo empieza tan pronto como el anterior termina •Sin ninguna intervención manual
     • Desventajas
       • -Difícil de depurar programas -Un trabajo podría entrar en un bucle infinito -Debido a la falta de esquema de protección, un trabajo por lotes puede afectar a otros trabajos pendientes
   • Multitarea
     • Es cuando la CPU ejecuta varios trabajos simultáneamente mediante el cambio. Los conmutadores ocurren con tanta frecuencia que los usuarios pueden interactuar con cada programa, mientras se esta ejecutando.
     • El sistema operativo: •El usuario da instrucciones al sistema operativo o a un programa directamente y recibe una respuesta inmediata. •Maneja multitarea de la forma en que puede manejar varias operaciones / ejecuta varios programas a la vez. •También se conocen como sistemas de tiempo compartido. •Se desarrollaron para proporcionar un uso interactivo de un ordenador al sistema a un costo razonable. •Un sistema operativo compartido por tiempo utiliza el concepto de programación de CPU y multiprogramación para proporcionar a cada usuario una pequeña parte de una CPU compartida en tiempo. •Cada usuario tiene al menos un programa separado en la memoria. Un programa que se carga en la memoria y se esta ejecutando se conoce comúnmente como un proceso. •Cuando se ejecuta un proceso, normalmente se ejecuta durante un tiempo muy corto antes de que finalice o necesite representar I/O. •Dado que la I/O normalmente se ejecuta a velocidades mas lentas, puede tardar mucho tiempo para completarlo. Durante ese tiempo, una CPU puede ser utilizada para otro proceso. •El sistema operativo permite a los usuarios compartir el equipo simultáneamente. Ya que cada acción o comando en un sistema de tiempo compartido tiende a ser corto, solo se necesita un poco de tiempo de CPU para cada usuario. •Como el sistema cambia la CPU rápidamente de un usuario/programa al siguiente, cada usuario tiene la impresión de que él/ella tiene su propia CPU, mientras que realmente una CPU esta siendo compartida entre muchos usuarios.
   • Multiprogramación
     • Compartir el procesador cuando dos o mas programas residen en la memoria al mismo tiempo. Asume un único procesador compartido. Aumenta la utilización de la CPU organizando trabajos para que la CPU siempre tenga una para ejecutarse.
     • Sistema Operativo: •Mantiene varios trabajos en memoria a la vez •Este conjunto de trabajos es un subconjunto de los trabajos mantenidos en el grupo de trabajo •Selecciona y empieza a ejecutar uno de los trabajos en la memoria •Supervisan el estado de todos los programas activos y los recursos del sistema mediante programas de administración de memoria para garantizar que la CPU nuca este inactiva, a menos que no haya trabajos que procesar
     • Ventajas
       • Utilización de CPU alta y eficiente El usuario siente que muchos programas se asignan a la CPU casi simultáneamente
     • Desventajas
       • Se requiere la programación de CPU Para acomodar muchos trabajos en la memoria, se requiere la administración de memoria
   • Interactividad
     • La interactividad se refiere a la capacidad de los usuarios para interactuar con un sistema informático.
     • Sistema operativo: •Proporciona al usuario una interfaz para interactuar con el sistema. •Administra los dispositivos de entrada para tomar las entradas del usuario. Por ejemplo, el teclado. •Administra los dispositivos de salida para mostrar las salidas del usuario. Por ejemplo, el monitor El tiempo de respuesta del sistema operativo debe ser corto, ya que el usuario envía y espera el resultado.
   • Sistemas en tiempo real
     • Los sistemas en tiempo real suelen ser sistemas integrados y dedicados. Sistema operativo: •En estos sistemas, los sistemas operativos suelen leer y reaccionar a los datos del sensor. •El sistema operativo debe garantizar la respuesta a los eventos dentro de periodos fijos de tiempo para garantizar un rendimiento correcto.
   • Entorno Distribuido
     • Un entrono distribuido hace referencia a múltiples CPUs o procesadores independientes en un sistema informático. Sistema Operativo: •Distribuye lógicas de computación entre varios procesadores físicos. •No comparten la memoria ni un reloj. En su lugar, cada procesador tiene su propia memoria local. •Administra las comunicaciones entre los operadores. Se comunican entre si a través de varias líneas de comunicación.
   • Spooling
     • El spooling es un acrónimo para operaciones periféricas simultáneas en línea. La cola de impresión se refiere a la colocación de datos de varios trabajos de I/O en un búfer. Este búfer es un área especial en la memoria o el disco duro que es accesible a los dispositivos de I/O.
     • Sistema Operativo: •Controla la cola de datos de dispositivo I/O como dispositivos tienen diferentes tasas de acceso a datos. •Mantiene el búfer de la cola que proporciona una estación de espera donde los datos pueden descansar mientras el dispositivo mas lento alcanza. •Mantiene el computo paralelo debido al proceso de la cola como un ordenador puede realizar la I/O en la manera paralela. Se hace posible que el equipo lea los datos de una cinta, escriba datos en el disco y escriba en una impresora de cinta mientras esta realizando su tarea de computación.
     • Ventajas
       • •La operación de cola de impresión utiliza un disco como un búfer muy grande •El spooling es capaz de superponer la operación I/O para un trabajo con operaciones de procesador para otro trabajo

4. Tipos

   • Sistema operativo por lotes
     • Los usuarios de un sistema operativo por lotes no interactúan con la computadora directamente. Cada usuario prepara su trabajo en un dispositivo fuera de línea como tarjetas perforadas y lo envía a la computadora.
     • Desventajas
       • Falta de interacción del usuario con el trabajo. Dificil proporcionar la prioridad deseada. La CPU suele estar inactiva, porque la velocidad de los dispositivos de E / S mecánicos es más lenta que la CPU.
   • Sistema operativo de tiempo compartido
     • Tiempo compartido es una técnica que permite a muchas personas, ubicadas en varios terminales,utilizar un sistema informático particular al mismo tiempo. El tiempo compartido o la multitarea es un extensión lógica de la multiprogramación. La CPU ejecuta varios trabajos cambiando entre ellos, pero se producen los interruptores con tanta frecuencia. Por lo tanto, el usuario puede recibir una respuesta.
     • Ventajas
       • ●Proporciona la ventaja de una respuesta rápida. ● Evita la duplicación de software. ● Reduce el tiempo de inactividad de la CPU.
     • Desventajas
       • Problema de fiabilidad. Cuestión de seguridad e integridad de los programas y datos del usuario. Problema de comunicación de datos.
   • Sistema operativo distribuido
     • Los sistemas distribuidos usan múltiples procesadores centrales para servir a múltiples en tiempo real aplicaciones y múltiples usuarios. Los trabajos de procesamiento de datos se distribuyen entre los procesadores. Los procesadores se comunican entre sí a través de varias líneas de comunicación (tales como autobuses de alta velocidad o líneas telefónicas). Estos son referidos como sistemas acoplados libremente o sistemas distribuidos.
     • Ventajas
       • Con la facilidad de compartir recursos, un usuario en un sitio puede usar los recurso disponible en otro. Acelerar el intercambio de datos entre sí a través del correo electrónico. Si un sitio falla en un sistema distribuido, los sitios restantes pueden continuar potencialmente operando.
   • Sistema operativo de red
     • Un sistema operativo de red se ejecuta en un servidor y proporciona al servidor la capacidad de administrar datos, usuarios, grupos, seguridad, aplicaciones y otras funciones de red. El objetivo principal del sistema operativo de la red es permitir el acceso a archivos e impresoras compartidos entre varias computadoras en una red, típicamente una red de área local (LAN), una red privada o a otras redes.
     • Ventajas
       • ●Los servidores centralizados son altamente estables. ●La seguridad es administrada por el servidor. ●Las actualizaciones a nuevas tecnologías y hardware se pueden integrar fácilmente en el sistema. ● El acceso remoto a los servidores es posible desde diferentes ubicaciones y tipos de sistemas.
     • Desventajas
       • Alto costo de compra y funcionamiento de un servidor. Dependencia de una ubicación central para la mayoría de las operaciones. Se requiere mantenimiento regular y actualizaciones.
   • Sistema operativo en tiempo real
     • Se define como un sistema de procesamiento de datos en el que el intervalo de tiempo requerido para procesar y responder a las entradas es tan pequeño que controla el ambiente. Los tiempos que tarda el sistema en responder a una entrada y visualización de las actualizaciones requeridas. La información se denomina tiempo de respuesta. Así que en este método, el tiempo de respuesta es menos en comparación con el procesamiento en línea.
     • Sistemas duros en tiempo real
       • Los duros sistemas en tiempo real garantizan que las tareas críticas se completen a tiempo. En los sistemas, el almacenamiento secundario es limitado o falta
     • Sistemas suaves en tiempo real
       • Una tarea crítica en tiempo real obtiene prioridad sobre otras tapreas y retiene la prioridad hasta que se complete. Los sistemas en tiempo real suaves tienen utilidad limitada que los sistemas duros en tiempo real.

5. Servicios

   • Ejecución del programa
     • Las actividades son encapsuladas como procesos.
   • Gestión del programa
     • Carga un programa en la memoria. Ejecuta el programa. Maneja la ejecución del programa. Proporciona un mecanismo para: ▫ La sincronización de procesos. ▫ La comunicación de procesos
   • Operación de E/S.
     • Un sistema operativo gestiona la comunicación entre el usuario y los controladores del dispositivo. Conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un conjunto de datos.
   • Manipulación del sistema de archivos
     • • Un archivo representa una colección de información relacionada. • Las computadoras pueden almacenar archivos en el disco. • Un sistema de archivos normalmente se organiza en directorios.
   • Gestión de Archivos.
     • • El programa necesita leer/escribir un archivo. • El sistema operativo le da permiso al programa para operar en el archivo. • También proporciona una interfaz al usuario para: ▫ Crear/eliminar archivos. ▫ Crear / eliminar directorios. ▫ Crear la copia de seguridad del sistema de archivos
   • Comunicación
     • • El sistema operativo gestiona las comunicaciones a través de Líneas de comunicación en la red. • Maneja las estrategias de enrutamiento y conexión, y los problemas de contención y seguridad. • Dos procesos a menudo requieren que los datos se transfieran entre ellos. • Ambos procesos pueden estar en una o varias computadoras, pero son conectados a través de una red informática. • La comunicación puede implementarse por memoria compartida o por el paso del mensaje.
   • Detección/Manejo de Errores
     • Las principales actividades respecto al manejo de errores son: • Comprobación de los posibles errores. • La toma de acciones apropiadas para asegurar una computación correcta y consistente
   • Administración de Recursos
     • • En entornos multiusuario o multitarea, recursos tales como memoria principal, CPU y el almacenamiento de archivos deben asignarse a cada usuario o trabajo. • El sistema operativo gestiona todo tipo de recursos utilizando planificadores. • Los algoritmos de programación de la CPU se utilizan para una mejor utilización de la CPU.
   • Protección
     • • Los procesos deben ser protegidos de las actividades de los demás usuarios. • Se controla todo el acceso a los recursos del sistema. • Se garantiza que los dispositivos de E/S externos estén protegidos. • Autenticación para cada usuario por medio de contraseñas.

6. Procesos

   • Un proceso es básicamente un programa en ejecución. La ejecución de un proceso debe progresar, de manera secuencial. • Un proceso se define como una entidad que representa la unidad básica de trabajo a ser implementado en el sistema. • Escribimos nuestros programas de computadora en un archivo de texto y cuando lo damos a ejecutar este programa, se convierte en un proceso que realiza todas las tareas mencionadas en el programa. • Cuando un programa se carga en la memoria y se convierte en un proceso, se puede dividir en cuatro secciones ─ pila, montón, texto y datos.
   • • Apilar:La pila de proceso contiene los datos temporales como método / función parámetros, dirección de retorno y variables locales. • Montón: Esta es una memoria asignada dinámicamente a un proceso durante su tiempo de ejecución. • Texto: Esto incluye la actividad actual representada por el valor del contador de programas y los contenidos de los registros del procesador. • Datos: Esta sección contiene las variables globales y estáticas.
   • PROGRAMA
     • Un programa es un fragmento de código que puede ser una sola línea o millones de líneas. El programa general mente lo escribe un programador de computadoras en un lenguaje de programación Cuando comparamos un programa con un proceso, podemos concluir que un proceso es una instancia dinámica de un programa de computadora. Una colección de programas de computadora, bibliotecas y datos relacionados se conoce como software.
   • PROCESO DE CICLO DE VIDA
     • Cuando un proceso se ejecuta, pasa por diferentes estados. Estas etapas pueden diferir en diferentes sistemas operativos. • Comienzo: Esté es el estado inicial cuando un proceso se inicia / crea por primera vez. • Listo: Él proceso está a la espera de ser asignado a un procesador. Los procesos listos están esperando tener el procesador asignado a ellos por el sistema operativo para que puedan correr. El proceso puede entrar en este estado después del estado de inicio o mientras lo ejecuta pero interrumpido por el programador para asignar la CPU a algún otro proceso. Corriendo: Una vez que el programador del SO ha asignado el proceso a un procesador, el estado del proceso está configurado para ejecutarse y el procesador ejecuta sus instrucciones. Esperando: El proceso pasa al estado de espera si necesita esperar un recurso, como esperando la entrada del usuario, o esperando que un archivo esté disponible. Terminado o Salir: Una vez que el proceso termina su ejecución, o es terminado por el operador sistema, se mueve al estado terminado donde espera ser eliminado de memoria principal.
   • BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO (PCB)
     • Un bloque de control de proceso es una estructura de datos que mantiene el sistema operativo para cada proceso. El PCB se identifica mediante un ID de proceso entero (PID). Un PCB mantiene todas la información necesaria para realizar un seguimiento de un procesos. Estado de proceso: Él estado actual del proceso, es decir, si está listo, en ejecución, o en espera. • Privilegios de proceso: Esto es necesario para permitir / rechazar el acceso a los recursos del sistema. • Identificación de proceso: Identificación única para cada uno de los procesos en el sistema operativo. • Puntero: Un puntero al proceso padre. • Contador de programa: Contador de Programa es un puntero a la dirección de la siguiente instrucción a ser ejecutado para este proceso. • Registros de CPU:Varios registros de CPU donde el proceso necesita ser almacenado para su ejecución por estado corriente • Información de programación de CPU: Procesa la información de prioridad y otra información de programación que se requiere para programar el proceso. • Información de gestión de memoria: Esto incluye la información de la tabla de páginas, límites de memoria, tabla de segmentos dependiendo de la memoria utilizada por el sistema operativo. • Información de cuenta: Esto incluye la cantidad de CPU utilizada para la ejecución del proceso, los límites de tiempo, ID de ejecución, etc. • Información de estado IO: Esto incluye una lista de dispositivos de E / S asignados al proceso.

7. PLANIFICACIÓN DE PROCESOS

   • Actividad del administrador de procesos que maneja la eliminación del proceso en ejecución desde la CPU y la selección de otro proceso sobre la base de una estrategia en particular
   • COLAS DE PROGRAMACION
     • De trabajo
       • Esta cola mantiene todos los procesos en el sistema
     • Lista
       • Esta cola mantiene un conjunto de todos los procesos que residen en la memoria principal, listos y esperando para ejecutar. Un nuevo proceso se coloca siempre en esta cola
     • Dispositivos
       • Los procesos que están bloqueados debido a la falta de disponibilidad de una E/S de dispositivos constituyen esta cola.
   • MODELO DE PROCESO DE DOS NIVELES
     • En ejecución
       • Cuando se crea un nuevo proceso, entra en el sistema como en el estado de ejecución
     • Sin ejecutar
       • Procesos que no se están ejecutando se mantienen en cola, esperando su turno de ejecutar. Cada entrada es un puntero a un proceso en particular.
   • PROGRAMADORES
     • Los programadores son software específicos del sistema que manejan la programación de procesos de varias maneras. Su tarea principal es seleccionar los trabajos que se enviaran al sistema y decidir que proceso correr. Los programadores se dividen en: •Larga duración •A corto plazo •A mediano plazo
     • Largo plazo
       • •También se le llama programador de trabajo. •Determina los programas que son admitidos para su procesamiento •Selecciona los procesos de la cola y los carga en la memoria para la ejecución
     • Corto plazo
       • A corto plazo •También se le conoce como programador del CPU •Su objetivo principal es aumentar el rendimiento del sistema •Cambio del estado listo al estado en ejecución del proceso •También conocidos como despachadores, son mas rápidos que los de largo plazo
     • Mediano plazo
       • •Elimina procesos de la memoria. •Responsable del manejo de los procesos de intercambio •Un proceso en ejecución puede suspenderse si realiza una solicitud de E/S.
   • CAMBIO DE CONTEXTO
     • Mecanismo para almacenar y restaurar el estado o el contexto de una CPU en PCB para que una ejecución de proceso se pueda reanudar desde el mismo punto en un tiempo posterior. Usando esta técnica, un conmutador de contexto permite compartir múltiples procesos en una sola CPU.
     • Los cambios de contexto son computacionalmente intensivos ya que el registro y el estado de la memoria deben ser guardados y restaurados. Para evitar el exceso de tiempo de cambio de contexto, algunos hardware emplean dos o mas conjuntos de registros de procesadores
     • Cuando el proceso se cambia, la siguiente información de almacena para su uso posterior: •Contador de programas •Información de programación •Base y valor limite de registro •Registro actualmente utilizado •Información de estado E/S •Información contable

8. SISTEMA DE ARCHIVOS

   • ¿Qué es un archivo?
     • Es un grupo de datos estructurados que se registran en el almacenamiento secundario como discos magnéticos, discos ópticos, etc. En general, un archivo es una secuencia de bits, bytes, líneas o registros cuyo significado está definido por el creador de archivos y el usuario y que pueden ser usados por las aplicaciones.
     • Características
       • •Nombre y extensión •Datos sobre el archivo •Tamaño •Ubicación “C:\Documents\Presentacion.pptx”
   • Estructura
     • Una estructura de archivos debe estar de acorde a un formato requerido para que el sistema operativo lo pueda entender. •Un archivo tiene una cierta estructura definida de acuerdo a su tipo. •Un archivo de texto es una secuencia de caracteres organizados en líneas. •Un archivo fuente es una secuencia de procedimientos y funciones. •Un archivo de objeto es una secuencia de bytes organizados en bloques que son comprensibles por la maquina. •Cuando un sistema operativo define diferentes estructuras de archivos, también contiene el código para soportar estas estructuras de archivos
   • Tipos
     • El tipo de archivo se refiere a la capacidad del sistema operativo para distinguir diferentes tipos de archivos tales como archivos de texto, archivos fuente y archivos binarios, etc. Los sistemas operativos como MS-DOS y UNIX tienen los siguientes tipos de archivos:
     • Ordinarios
       • •Estos son los archivos que contienen información del usuario. •Estos pueden tener texto, bases de datos o programas ejecutables. •El usuario puede aplicar varias operaciones en archivos como agregar, modificar, eliminar o incluso eliminar todo el archivo.
     • Directorio
       • Estos archivos contienen una lista de nombres de archivos y otra información relacionada con estos archivos.
     • Especiales
       • •Estos archivos también se conocen como archivos de dispositivo. •Estos archivos representan dispositivos físicos como discos, terminales, impresoras, redes, etc. •Archivos especiales de carácter: los datos se manejan carácter por carácter como en el caso de terminales o impresoras. •Archivos especiales de bloque: los datos se manejan en bloques como en el caso de los discos. El
   • Mecanismo de acceso a archivos
     • •El mecanismo de acceso a archivos se refiere a la manera en que se puede acceder a los registros de un archivo. •Hay varias formas de acceder a los archivos: •Acceso secuencial •Acceso directo / aleatorio •Acceso secuencial indexado.
     • Acceso secuencial
       • Un acceso secuencial es aquel en el que se accede a los registros en alguna secuencia, es decir, la información en el archivo se procesa en orden, un registro tras otro. Este método de acceso es el más primitivo. Ejemplo: los compiladores generalmente acceden a los archivos de esta manera.
     • Acceso directo / aleatorio
       • •La organización de archivos de acceso aleatorio proporciona acceso a los registros directamente. •Cada registro tiene su propia dirección en el archivo con la ayuda de la cual puede ser •Acceso directo para leer o escribir. •Los registros no necesitan estar en ninguna secuencia dentro del archivo y no deben estar en •Ubicaciones adyacentes en el medio de almacenamiento.
     • Acceso secuencial indexado
       • •Este mecanismo se construye sobre la base de acceso secuencial. •Se crea un índice para cada archivo que contiene punteros a varios bloques. •El índice se busca de forma secuencial y su puntero se usa para acceder directamente al archivo.
   • Asignación
     • De espacio
       • •Los archivos se asignan espacios en disco por sistema operativo. Los sistemas operativos se despliegan siguiendo tres formas principales de asignar espacio en disco a los archivos. •Asignación contigua •Asignación vinculada •Asignación indexada
     • Contigua
       • •Cada archivo ocupa un espacio de direcciones contiguas en el disco. •La dirección de disco asignada está en orden lineal.
     • Vinculada
       • •Cada archivo lleva una lista de enlaces a bloques de disco. •El directorio contiene un enlace / puntero al primer bloque de un archivo. •Utilizado efectivamente en el archivo de acceso secuencial.
     • Indexada
       • •Proporciona soluciones a problemas de asignación contiguos y vinculados. •Se crea un bloque de índice con todos los punteros a los archivos. •Cada archivo tiene su propio bloque de índice que almacena las direcciones del espacio en disco ocupado por el archivo. •Directorio contiene las direcciones de bloques de índice de archivos.

9. Seguridad

   • Se refiere a proporcionar un sistema de protección a los recursos del sistema informático, como CPU, memoria, disco, programas de software y, lo más importante, datos / información almacenados en el sistema informático. Si un usuario no autorizado ejecuta un programa de computadora, entonces él / ella puede causar daños severos a la computadora o los datos almacenados en ella. Por lo tanto, un sistema informático debe estar protegido contra el acceso no autorizado, el acceso malicioso a la memoria del sistema, virus, gusanos, etc.
   • AUTENTICACIÓN
     • Se refiere a identificar a cada usuario del sistema y asociar los programas en ejecución con esos usuarios.
     • Nombre de usuario / Contraseña
       • El usuario debe ingresar un nombre de usuario y contraseña registrados con el sistema operativo para iniciar sesión en el sistema.
     • Tarjeta / clave del usuario
       • El usuario debe pinchar la tarjeta en la ranura de la tarjeta o ingresar la clave generada por el generador de teclas en la opción proporcionada por el sistema operativo para iniciar sesión en el sistema.
     • Atributo del usuario
       • patrón / firma de huella digital / retina ocular. El usuario debe pasar su atributo a través de un dispositivo de entrada designado que utiliza el sistema operativo para iniciar sesión en el sistema.
   • Contraseñas de una sola vez
     • Las contraseñas de un solo uso proporcionan seguridad adicional junto con la autenticación normal.  En el sistema, se requiere una contraseña única cada vez que el usuario intenta iniciar sesión en el sistema. Una vez que se usa una contraseña de un solo uso, no se puede usar nuevamente. La contraseña de un solo uso se implementa de varias maneras.
     • Números aleatorios:
       • Los usuarios reciben tarjetas con los números impresos junto con los alfabetos correspondientes. El sistema solicita números correspondientes a unos pocos alfabetos elegidos al azar.
     • Clave secreta
       • El usuario recibe un dispositivo de hardware que puede crear una identificación secreta asignada con la identificación del usuario. El sistema solicita dicha identificación secreta que se debe generar cada vez antes de iniciar sesión.
     • Contraseña de la red
       • Algunas aplicaciones comerciales envían contraseñas de un solo uso al usuario en un teléfono móvil / correo electrónico registrado que se debe ingresar antes de iniciar sesión.
   • Amenazas del programa
     • Los procesos del sistema operativo y el núcleo realizan la tarea designada según las instrucciones. Si un programa de usuario hizo que estos procesos realizaran tareas maliciosas, se conoce como Amenazas del programa. Uno de los ejemplos comunes de amenazas de programas es un programa instalado en una computadora que puede almacenar y enviar credenciales de usuario a través de la red a algún pirata informático.
     • Caballo de Troya
       • Este programa atrapa las credenciales de inicio de sesión del usuario y las almacena para enviarlas a un usuario malintencionado que luego podrá iniciar sesión en la computadora y acceder a los recursos del sistema.
     • Puerta de la trampa
       • Si un programa está diseñado para funcionar según lo requerido, tiene un agujero de seguridad en su código y realiza una acción ilegal sin el conocimiento del usuario, entonces se le pide que tenga una puerta de la trampa.
     • Virus
       • Los virus, como su nombre sugiere, pueden replicarse en el sistema informático. Son altamente peligrosos y pueden modificar / eliminar archivos de usuario, sistemas de fallas. Un virus es, en general, un pequeño código incrustado en un programa. A medida que el usuario accede al programa, el virus comienza a integrarse en otros archivos / programas y puede hacer que el sistema sea inutilizable para el usuario.
     • Bomba lógica
       • La bomba lógica es una situación en la que un programa se comporta mal solo cuando se cumplen ciertas condiciones; de lo contrario, funciona como un programa genuino. Es más difícil de detectar.
   • Amenazas del sistema
     • Las amenazas del sistema se refieren al mal uso de los servicios del sistema y las conexiones de red para poner al usuario en problemas. Las amenazas del sistema se pueden usar para lanzar amenazas del programa en una red completa llamada como ataque del programa. Las amenazas del sistema crean un entorno tal que los recursos del sistema operativo / los archivos de usuario son mal utilizados. A continuación se muestra la lista de algunas amenazas bien conocidas del sistema.
     • El gusano
       • Es un proceso que puede reducir el rendimiento del sistema utilizando los recursos del sistema a niveles extremos. Un proceso de gusano genera sus múltiples copias donde cada copia utiliza los recursos del sistema, evita que todos los demás procesos obtengan los recursos necesarios. Los procesos de gusanos pueden incluso cerrar una red completa.
     • Escaneo de puertos
       • El escaneo de puertos es un mecanismo o medio por el cual un pirata informático puede detectar vulnerabilidades en el sistema para atacar al sistema.
     • Denegación de servicio
       • Los ataques de denegación de servicio normalmente impiden que el usuario haga un uso legítimo del sistema. Por ejemplo, es posible que un usuario no pueda usar Internet si la denegación de servicio ataca la configuración de contenido del navegador.
   • Clasificaciones de seguridad informática
     • Según los Criterios de Evaluación del Sistema de Computadora de Confianza del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, existen cuatro clasificaciones de seguridad en los sistemas de computación: A, B, C y D. Estas son especificaciones ampliamente utilizadas para determinar y modelar la seguridad de los sistemas y las soluciones de seguridad. A continuación se presenta una breve descripción de cada clasificación.
     • Tipo A
       • Nivel más alto. Utiliza especificaciones de diseño formal y técnicas de verificación. Otorga un alto grado de seguridad de proceso de seguridad.
     • Tipo B
       • Proporciona sistema de protección obligatoria. Tener todas las propiedades de un sistema de clase C2. Adhiere una etiqueta de sensibilidad a cada objeto. Es de tres tipos.
       • B1
         • Mantiene la etiqueta de seguridad de cada objeto en el sistema. La etiqueta se utiliza para tomar decisiones de control de acceso.
       • B2
         • Extiende las etiquetas de sensibilidad a cada recurso del sistema, como los objetos de almacenamiento, admite canales ocultos y auditoría de eventos.
       • B3
         • Permite crear listas o grupos de usuarios para que el control de acceso otorgue acceso o revoque el acceso a un objeto con nombre dado.
     • Tipo C
       • Proporciona protección y responsabilidad del usuario mediante capacidades de auditoría. Es de dos tipos.
       • C1
         • Incorpora controles para que los usuarios puedan proteger su información privada y evitar que otros usuarios lean / eliminen sus datos accidentalmente. Las versiones de UNIX son en su mayoría clase CL.
       • C2
         • Agrega un control de acceso de nivel individual a las capacidades de un sistema de nivel Cl
     • Tipo D
       • Nivel más bajo. Protección mínima MS-DOS, Window 3.1 entran en esta categoría.