TAREA 4

EXAMEN FINAL

1. ¿Cuál es la diferencia entre un programa de aplicación y un sistema operativo?

• El Software de Sistema está diseñado para gestionar los recursos del sistema como la gestión de memoria, la gestión de procesos, la protección y la seguridad, etc. y también proporciona la plataforma para que el software de la aplicación se ejecute. Por otro lado, el Software de Aplicación está diseñado para cumplir con los requisitos de los usuarios para realizar tareasespecíficas.
• El Software de Sistema está escrito en un lenguaje de bajo nivel como el lenguaje ensamblador. Sin embargo, el Software de Aplicación está escrito en un lenguaje de alto nivel como Java, C++, .net, VB, etc.
• El Software de Sistema comienza a funcionar a medida que el sistema se enciende y se ejecuta hasta que el sistema se apaga. El Software de Aplicación se inicia cuando el usuario lo inicia y se detiene cuando el usuario lo detiene.
• Un sistema no puede ejecutarse sin el Software de Sistema, mientras que el Software de Aplicación es específico del usuario y no se requiere que ejecute un sistema; están destinados únicamente a los usuarios.
• El Software de Sistema es software de propósito general, por otra parte, el Software de Aplicación es un software de propósito específico.
• El mejor ejemplo de Software de Sistema es Sistema Operativo mientras que, los ejemplos de Software de Aplicación son MicroSoft Office, Photoshop, etc.

2.¿Cómo ha cambiado la conectividad en red y la interconectividad entre redes a los sistemas operativos?

Hoy en día, el desarrollo de Internet a todos los niveles tanto empresarial como a nivel de usuario ha llegado a tal punto que las aplicaciones de escritorio han perdido fuerza. Este fenómeno ha cambiado por completo la manera de trabajar y de relacionarse ya que estamos cada vez más conectados a la red. En Internet, no sólo encontramos información o realizamos compras, sino que, hoy en día se usan aplicaciones y herramientas para almacenar información, crear contenidos e implementar soluciones empresariales que permiten mejorar los procesos de negocio.

Hasta hace unos años, las aplicaciones empresariales, como ERP's, CRM, bases de datos o aplicaciones a medida que utilizaban las compañías, se mantenían dentro de las redes locales utilizando una arquitectura cliente-servidor, para que los usuarios pudiesen utilizar las aplicaciones desde su puesto de trabajo, Internet era utilizado para alojar la web corporativa, y realizar algunos intercambios de datos o de ficheros.

La aparición de los diferentes modelos de servicios cloud, IaaS, PaaS y SaaS , supone que las aplicaciones que utilizan las compañías, comienzan a traspasar las barreras de la red local. Gran parte del software que antes se encontraba relativamente seguro tras la barrera del firewall, y disfrutaba de las velocidades de transmisión que ofrecían las redes locales conectadas por cable dedicado a la compañía, ahora se alojan en servidores externos y plataformas de cloud computing.

Para poder ofrecer un servicio y una experiencia de usuario comparables al de aplicaciones corporativas 'clásicas', que funcionan sobre servidores locales, los Proveedores de Servicios Gestionados han de ofrecer una serie de garantías, tanto a nivel de seguridad como de velocidad de las comunicaciones y calidad del servicio.

Para ello es básico que el proveedor que ofrece plataformas de cloud computing para aplicaciones 'en la nube', o que aloje servidores de empresas, disponga de una amplia red de comunicaciones integrada por diversos Data centers ubicados en diferentes países, y sea experto en servicios de conectividad, lo que permita ofrecer un Acuerdo de Nivel de Servicio integral para toda la solución, es decir, desde el puesto de usuario hasta el acceso la plataforma Cloud donde está alojada la aplicación.

De esta manera, si es necesario, los datos llegan desde el Data center más cercano al cliente, o si se produce una caída eventual de parte de la red, el resto absorbe todo el tráfico y el proveedor puede dar soluciones en Alta Disponibilidad, que permitan asegurar en todo momento las conexiones entre todas las sedes, y así pues las aplicaciones sigan funcionando, aún en caso de desastres locales.

Estos proveedores tienen que garantizar a sus clientes un servicio de red con un mayor ancho de banda así como políticas de calidad de servicio. Es, para las empresas, la única manera de poder utilizar una solución en cloud para sus aplicaciones criticas, a un precio competitivo, cuando y donde lo necesiten.

3.¿Cuál es la diferencia entre monoprogramación y multi-programación?

En la monoprogramación, la memoria sólo contiene un programa en cualquier momento. Mientras que en la multiprogramación la memoria contiene más de un programa de usuario.

En el caso de la monoprogramación, cuando la CPU está ejecutando el programa y se encuentra una operación de E/S (entrada-salida), entonces el programa va a los dispositivos de E/S, durante ese tiempo la CPU permanece inactiva. Por lo tanto, en la monoprogramación la CPU no se utiliza eficazmente, es decir, la utilización de la CPU es deficiente.

Sin embargo, en la multiprogramación, cuando un programa de usuario contiene operaciones de E/S, la CPU cambia al siguiente programa de usuario. Por lo tanto, la CPU está ocupada todo el tiempo. Un solo usuario no puede mantener la CPU ocupada todo el tiempo. Por lo tanto, la multiprogramación aumenta la utilización de la CPU mediante la organización de trabajos (programas), de modo que la CPU esté ocupada en todo momento ejecutando un programa de usuario u otro.

En la multiprogramación, el sistema operativo selecciona uno de los trabajos de la bolsa de trabajo y lo envía a la CPU. Cuando se encuentra una operación de E/S en ese trabajo, el sistema operativo asigna dispositivos de E/S para este y asigna la CPU al siguiente trabajo de la bolsa de trabajo. Sin embargo, en la monoprogramación, la CPU permanece inactiva mientras se realiza la operación de E/S. En la multiprogramación, la mayoría de las veces la CPU está ocupada.

Las ventajas de la multiprogramación son:

- La utilización de la CPU es alta.

- Mayor rendimiento de trabajo.

El rendimiento de trabajo es la cantidad de trabajo realizado en un intervalo de tiempo determinado:

Rendimiento de trabajo = Cantidad de tiempo que se utiliza la CPU / Tiempo total para ejecutar el programa.

4. ¿Cuáles son los componentes de un sistema operativo?

Los diferentes elementos del sistema operativo están estrechamente relacionados. Las partes de un sistema operativo comprende un conjunto de acciones que se llevan a cabo en una computadora. Los componentes del sistema operativo de los que estaremos hablando son:

• Los procesos
• La memoria principal
• El almacenamiento secundario
• El sistema de entrada/salida
• El sistema de archivos
• Los sistemas de protección
• El sistema de comunicaciones
• Los programas del sistema
• El gestor de recursos

Gestión de procesos

Entre los componentes de un sistema operativo están los procesos. Cuando se habla de un proceso se hace referencia a un programa en ejecución. Un proceso es un conjunto de instrucciones que corresponden a un programa y que son ejecutadas por la CPU. En un programa se pueden ejecutar uno o varios procesos diferentes. La ejecución de un programa necesita recursos del sistema como tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S.

Un proceso puede pasar por los estados nuevo, preparado, ejecución, bloqueado y terminado cuando su ciclo de vida es de 5 estados. Si el proceso solo se ejecuta y termina el ciclo de vida es de 2 estados. Los procesos para su ejecución se planifican siguiendo algoritmos. Dos de los algoritmos de planificación más comunes son el algoritmo Round Robin y el algoritmo FIFO.

El sistema operativo es el responsable de asignar recursos a los procesos, crear y destruir procesos, parar y reanudar procesos y proporcionar que los procesos se comuniquen y sincronicen.

Gestión de la memoria principal

Otro de los componentes del sistema operativo es la memoria principal. La memoria principal es un recurso muy importante que se ha de gestionar cuidadosamente para agilizar la ejecución de los procesos. Ante un fallo de energía eléctrica, como la memoria principal es volátil se pierde su contenido .

La memoria principal se optimiza para asignar espacio a los diferentes programas a ejecutar. Entre los diferentes procesos a ejecutar se comparte la memoria principal. El espacio de memoria asignado se protege para que no se use estando concedido.

El sistema operativo es el responsable de gestionar la memoria principal conociendo qué espacios de la memoria está siendo utilizada y por qué procesos, decidiendo qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible, asignando y reclamando espacio de memoria cuando sea necesario, administrar el intercambio entre la memoria principal y la memoria virtual (espacio en el disco usado para los procesos cuando la memoria principal no es suficiente).

Gestión del almacenamiento secundario

La memoria principal no es suficiente para almacenar los programas y los datos, además de ser volátil porque los datos se pierden ante un fallo de la energía eléctrica. Por tal motivo es necesario un sistema de almacenamiento secundario también denominado memoria virtual.

El sistema de almacenamiento secundario representa otro de los componentes de un sistema operativo y no es más que un espacio reservado en los discos con el objetivo de almacenar los programas que no necesitan estar en la memoria principal y para el intercambio de los programas desde y hacia la memoria principal.

El sistema operativo se encarga de planificar los discos, gestionar el espacio libre, asignar el almacenamiento y verificar que los datos se guarden en orden.

Sistema de entrada/salida

El sistema de entrada/salida, otro de los componentes del sistema operativo, representa el intercambio de información entre el procesador y los dispositivos periféricos (teclado, mouse, pantalla, impresora y otros). Los dispositivos periféricos solicitan recursos del sistema por medio de interrupciones.

El sistema de E/S está compuesto por un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de controladores de dispositivos y otra interfaz para dispositivos específicos.

El sistema operativo gestiona el almacenamiento temporal de entrada/salida y las interrupciones de los dispositivos de entrada/salida.

Sistema de archivos

Los archivos representan un conjunto de información almacenada en los discos de una PC. Dicha información se almacena de forma relacionada y organizada. Los archivos almacenan tanto los programas como los datos.

El sistema de archivos forma parte de los componentes de un sistema operativo y son la forma en que se organiza la información. Los sistemas de archivos más comunes son FAT, FAT32, ext3, NTFS, XFS.

El sistema operativo es responsable de construir y eliminar archivos y directorios, manipular archivos y directorios, establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento, realizar copias de seguridad de archivos.

Sistemas de protección

En un sistema operativo varios usuarios pueden ejecutar simultáneamente sus programas, varios procesos se pueden ejecutar simultáneamente, varios programas se pueden ejecutar al mismo tiempo, varios procesos se pueden intercalar para su ejecución simulando una ejecución simultánea.

Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, por ejemplo para que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario. El sistema de protección es uno de los componentes del sistema operativo que proporciona el mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema.

El sistema operativo se encarga de distinguir entre uso autorizado y no autorizado, especificar los controles de seguridad a realizar y forzar el uso de los mecanismos de protección.

Sistema de comunicaciones

El sistema de comunicaciones es uno de los componentes de un sistema operativo que permite el intercambio de información entre procesos y programas que se ejecutan localmente con procesos y programas que se ejecutan de forma remota.

Las tareas de envío y recepción de información las ejecuta el sistema de comunicaciones a través de las interfaces de red.

El sistema operativo es el responsable de controlar el envío y recepción de la información, crear y mantener la comunicación para que las aplicaciones envíen y reciban información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones locales y aplicaciones remotas.

Programas del sistema

Los programas del sistema forman parte de los componentes del sistema operativo y son aplicaciones que se instalan con el sistema operativo pero que no forman parte de él. Los programas del sistema son útiles para el desarrollo y ejecución de los programas de usuario.

Las tareas que realizan los programas del sistema son: manipulación y modificación de archivos, información del estado del sistema, soporte a lenguajes de programación y comunicaciones.

El sistema operativo es el encargado de gestionar las tareas que realizan los diferentes programas del sistema.

5. ¿En qué difiere la paginación del particionamiento?

Es una técnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño, denominadas marcos de página. Los programas se dividen en unidades lógicas, denominadas páginas, que tienen el mismo tamaño que los marcos de páginas. De esta forma, se puede cargar una página de información en cualquier marco de página.

Las páginas sirven como unidad de almacenamiento de información y de transferencia entre memoria principal y memoria auxiliar o secundaria. Cada marco se identifica por la dirección de marco, que está en la posición física de la primera palabra en el marco de página.

CARACTERÍSTICAS DE LA PAGINACIÓN

El espacio de direcciones lógico de un proceso puede ser no contiguo.

Se divide la memoria física en bloques de tamaño fijo llamados marcos (frames).

Se divide la memoria en bloques de tamaño llamados páginas.

Se mantiene información en los marcos libres.

Para correr un programa de en páginas de tamaño, se necesitan encontrar n marcos y cargar el programa.

Se establece una tabla de páginas para trasladar las direcciones lógicas a físicas.

Se produce fragmentación interna.

6. ¿Cuál es ladiferencia entre una página y un bloque?

Página: es el almacenamiento virtual, un bloque de longitud fija que dispone de una dirección virtual y que se transfiere como una unidad entre la memoria principal y la memoria secundaria.

Bloque: en la memoria virtual, un bloque que tiene una dirección virtual. Los bloques de un programa pueden ser de longitud desigual y pueden ser incluso de longitud variable dinámicamente.

7.¿Por qué la paginación bajo demanda es más eficiente que la paginación normal?

Un sistema de paginación por demanda es similar a un sistema de paginación con intercambios. Los procesos residen en memoria secundaria (en el disco). Cuando queremos ejecutar un proceso, lo metemos en memoria. Sin embargo, en vez de intercambiar todo el proceso hacia la memoria, utilizamos un intercambiador perezoso. Un intercambiador perezoso nunca reincorpora una página a memoria a menos que se necesite. Como ahora consideramos un proceso como una secuencia de páginas, en vez de un gran espacio contiguo de direcciones, el término intercambio es técnicamente incorrecto. Un intercambiador manipula procesos enteros, mientras que un paginador trata con las páginas individualmente de un proceso.

8.¿Qué es la segmentación bajo demanda?

El sistema operativo asigna la memoria por segmentos y los controla por medio de descriptores de segmento que incluyen información sobre el tamaño, protecciones y ubicación del segmento. Un proceso no requiere de todos sus segmentos se encuentren en memoria para poder ejecutarse. En vez de esto el descriptor de segmento contiene un bit de validez para cada segmento, el cual indica si se encuentra actualmente en memoria.

9.¿Cómo se relacionan la memoria virtual con la memoria fisica?

La memoria principal, también llamada memoria RAM, es la unidad de memoria física en la computadora. La memoria virtual también sirve como memoria, pero en realidad es espacio del disco rígido actuando como lugar de almacenamiento temporario para procesos de la computadora. 

10.¿Cómo se relaciona un programa con una tarea?

Un programa informático o programa de computadora es una secuencia de instrucciones, escritas para realizar una tarea específica en una computadora. Este dispositivo requiere programas para funcionar, por lo general, ejecutando las instrucciones del programa en un procesador central.​ El programa tiene un formato ejecutable que la computadora puede utilizar directamente para ejecutar las instrucciones. El mismo programa en su formato de código fuente legible para humanos, del cual se derivan los programas ejecutables (por ejemplo, compilados), le permite a un programador estudiar y desarrollar sus algoritmos. Una colección de programas de computadora y datos relacionados se conoce como software. 

11.¿Donde reside un programa?

La instalación de los programas computacionales (software) es el proceso fundamental por el cual los nuevos programas son transferidos a un computador con el fin de ser configurados, y preparados para ser desarrollados. Un programa recorre diferentes fases de desarrollo durante su vida útil:

1. Programador:esto te sirve mucho para poder programar.
2. Desarrollo: cada programador necesita el programa instalado, pero con las herramientas, códigos fuente, bancos de datos y etc, para modificar el programa.
3. Prueba: antes de la entrega al usuario, el software debe ser sometido a pruebas. Esto se hace, en caso de software complejos, en una instalación ad hoc.
4. Producción: Para ser utilizado por el usuario final.

En cada una de esas fases la instalación cumple diferentes objetivos. En español, programa sirve para señalar tanto un guion o archivo ejecutable, ejemplo tar, como un conjunto de archivos que sirven un fin común, ejemplo LibreOffice. Por eso usaremos el neologismo software para programas computacionales.

12.¿Cúal es el proposito de un diagrama de estado?

Diagrama de Estado: Este muestra la secuencia de estados por los que pasa bien un caso de uso, un objeto a lo largo de su vida, o bien todo el sistema. Es una forma de representación gráfica más intuitiva de los autómatas finitos basadas en dígrafos con arcos acotados llamados transiciones en los cuales se ponen los símbolos de tránsito entre un vértice (estado) y otro y se identifican los estados de partida y los de aceptación del resto. Los diagramas de estados finitos son también representaciones más cómodas para su elaboración, legibilidad y comprensión de distintos tipos de abstracciones computacionales de reconocimiento como los autómatas de pila y las máquinas de Turing. 

13.¿En que tipos de estado se puede encontrar un proceso?

Todo proceso en un sistema operativo presenta un estado que indica la situación de la ejecución en que se encuentra. El número de posibles estados varía de un sistema operativo a otro.

14.¿En que tipos de estado se puede encontrar una tarea?

El campo Estado contiene el estado o la condición actual, como Anticipado o Completado, de la tarea actual que se ha seleccionado en la tabla de búsqueda Estado que se incluye con Project Server y que se puede modificar para reflejar las medidas de estado específicas de una organización. 

15. ¿Si un proceso está en estado de ejecución, a que estado puede cambiar después?

Todo proceso en un sistema operativo presenta un estado que indica la situación de la ejecución en que se encuentra. El número de posibles estados varía de un sistema operativo a otro.

Consideramos que todo proceso puede estar, como mínimo, en uno de los siguientes tres estados:

• Activo: el proceso está empleando la CPU, por tanto, está ejecutándose. Puede haber tantos procesos activos como procesadores haya disponibles. Por tanto, si el sistema dispone de un único procesador, únicamente puede haber un proceso activo a la vez.
• Preparado: el proceso no está ejecutándose, pero es candidato a pasar a estado activo. Es el planificador el que, en base a un criterio de planificación, decide qué proceso selecciona de la lista de procesos preparados para pasar a estado activo.
• Bloqueado: el proceso está pendiente de un evento externo que le ha hecho bloquear, tales como una operación de lectura/escritura, la espera de finalización de un proceso hijo, una señal o una operación sobre un semáforo. El dispositivo/hecho externo "avisa" al S.O. cuando ha terminado la acción que realizaba mediante una INTERRUPCIÓN, dejando el S.O. lo que está haciendo para atender a esta última. Tras esto, el S.O. comprueba cuales son los procesos que fueron bloqueados por ese evento externo, cambiándolos al estado de preparado.

La transición de activo a preparado y viceversa depende de decisiones tomadas por el planificador del sistema operativo en base a un cierto criterio. La transición de activo a bloqueado, y de bloqueado a preparado puede inducirlas el programador mediante llamadas al sistema.

16. ¿Cuál es la diferencia entre un planificador de tareas y un planificador de procesos?

El planificador de procesos la parte del sistema operativo que se encarga de seleccionar a qué proceso se asigna el recurso procesador y durante cuánto tiempo.

Sin embargo

El planificador de tareas cumple simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios -llamados sistemas multiusuario- que compartan los mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplea especialmente en redes. En resumen, se trata de fraccionamiento del tiempo.

17.¿Por qué un sistema operativo necesita colas de espera?

Las colas se utilizan en sistemas informáticos, transportes y operaciones de investigación (entre otros), donde los objetos, personas o eventos son tomados como datos que se almacenan y se guardan mediante colas para su posterior procesamiento. Este tipo de estructura de datos abstracta se implementa en lenguajes orientados a objetos mediante clases, en forma de listas enlazadas.

18.¿Cuál es la diferencia entre un punto muerto y la privación?

El punto muerto es una situación en la cual un proceso es incapaz de ejecutarse debido al uso de irrestricto de recursos por otros procesos.

La privación es una situación en la cual un proceso es incapaz de ejecutarse debido a que hay demasiadas restricciones en los recursos.

19.¿Cuáles son las funciones de un administrador de dispositivos?

Controla el acceso a los dispositivos de entrada y salida

20.¿Cuáles son las funciones de un administrador de archivos?

Controla el acceso a los archivos

21. Un Sistema Operativo es un programa que facilita la ejecución de otros programas

22. Una cola de Espera supervisa la actividad de cada componente en un sistema de cómputo

23. El primer sistema operativo, llamado sistema operativo por Lotes sólo tenía que garantizar que los recursos se transfirieran de una tarea a la siguiente

24. Unsistema operativo de Tiempo Compartido se necesita para tareas compartidas entre computadoras conectadas a distancia.

25. La multiprogramación requiere un sistema operativo de tiempo Compartido.

26. DOS se considera un sistema operativo personal.

27. Un sistema con más de un CPU requiere un sistema operativo paralelo.

28. la asiganacion a colas de espera es multiprogramación con intercambio.

29.la paginacion bajo demanda es multiprogramacion sin intercambio.

30. En la (el) particionamiento sólo un programa ouede residir en la memoria para su ejecución.

31.la paginacion es un metodo de multiprogramacion en el cual varios programas estan completamente en la memoria, cada uno de los cuales ocupa un espacio contiguo.

32. En la paginacion un programa se divide en secciones de igual tamaño llamadas particiones.

33. En el (la) particionamiento el programa puede dividirse en secciones de diferentes tamaños.

34. En el (la) paginacion el programa puede dividirse en secciones de igual tamaño llamadas paginas, pero no es necesario que las paginas esten en la memoria al mismo tiempo para la ejecucion del programa.

35. Un proceso en el estado de ejecucion puede entrar ya sea en el estado de listo, terminacion o espera.

36. Un proceso en el estado de listo entra en el estado de ejecucion cuando 

C.Obtiene acceso al CPU.

37. Un programa se convierte en un(a) __________ cuando el sistema operativo lo selecciona y lo lleva al estado de espera.

· Tarea

• Proceso
• Punto muerto
• Partición

38. Todos los procesos son ___________

· Tareas

• Programas
• Particiones
• Incisos a y b

39. El planificador _________ crea un proceso a partir de una tarea y cambia un proceso de regreso a tarea.

· De tareas

• De procesos
• Virtual
• De colas de espera

40. El planificador ________ cambia un proceso de un estado a otro.

· De tareas

• De procesos
• Virtual
• De colas de espera

41. Para evitar la (un) __________ un sistema operativo puede poner restricciones a los recursos en los procesos.

· Privación

• Sincronización
• Paginación
• Punto muerto

42. ___________ puede ocurrir si un proceso tiene demasiadas restricciones en los recursos

· La privación

• La sincronización
• La paginación
• Un punto muerto

43. El administrador de ____________ es responsable del archivo y el respaldo.

• Memoria
• Procesos
• Dispositivos

· Archivos

44. El administrador de _____________ es responsable del acceso a los dispositivos de entrada y salida.

• Memoria
• Procesos

· Dispositivos

• Archivos

45. El planificador de tareas y el planificador de procesos están bajo el control del administrador de ______________.

• Memoria
• Procesos
• Dispositivos
• Archivos