Conceptos Fundamentales de Informática y Sistemas Operativos

Definiciones Básicas

Qué es Informática: Conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de computadoras electrónicas.

Qué es un Programa: Conjunto de instrucciones que se dan a un ordenador para realizar un determinado proceso de la información.

Definición de Proceso: Es un programa en ejecución que consta del programa ejecutable (instrucciones), de los datos necesarios para el programa (variables) y del contexto en ejecución del programa (puntero).

Definición de Sistema Operativo: Software formado por un conjunto de programas que tienen como finalidad gestionar de forma eficiente los recursos (procesador, memoria, etc.) y abstraer al usuario de la complejidad del hardware.

Qué es ISO 27000 (International Standard Organitation): Conjunto de estándares que están asociados a la seguridad informática. Son estándares de seguridad publicados por la Organización Internacional para la Estandarización. Da un enfoque común a acciones específicas en materia de seguridad de las redes y de la información.

Tipos de Software

• De Sistema
  • Control (encadenamiento automático de programas...)
  • Servicios (Enlazadores)
• De Aplicación
  • Horizontal (Paquete Office)
  • Vertical (Programas contables)

Software Libre

Definición de Software Libre: Forma ética de entender el software. En su desarrollo, distribución y comercialización.

Libertades del Software Libre

• Libertad 0: Uso para cualquier propósito.
• Libertad 1: Adaptar programas a las necesidades.
• Libertad 2: Redistribuir copias.
• Libertad 3: Publicar mejoras para beneficiar a otros.

Algoritmos de Planificación de Procesos

Algoritmo FCFS: First Come First Service – Primero en llegar, primero en ejecutarse.

Algoritmo SRT: Shortest Remaining Time – Primero en llegar, primero en ejecutarse, pero tiene la prioridad el que tenga el tiempo más corto (Expropiativo).

Algoritmo SJF: Shortest Job First – Primero en llegar, primero en ejecutarse con prioridad de la tarea más corta (No expropiativo).

Algoritmo RR: Round Robin (Rodaja) – Se basa en un quantum (periodo de tiempo). A cada proceso se le asigna un quantum de forma secuencial.

Prioridades Expulsoras: Primero que llega, primero en ejecutarse, pero se ejecuta el que tiene la prioridad más alta.

Prioridades No Expulsoras: Primero en llegar, primero en ejecutarse, pero se ejecuta el de prioridad más alta. Ante la duda hay dos opciones: o terminar el proceso en curso o saltar al siguiente con prioridad y mismo periodo de tiempo.

Aspectos Legales y Máquinas Virtuales

Borrar un fichero, ¿es delito? Depende.

Borrar un fichero, ¿puede ser delito? Sí.

Qué es una Máquina Virtual: Es un software que emula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real y se puede intercambiar datos entre la virtual y la real.

Lenguajes de Programación

Tipos de Lenguajes de Programación:

• Bajo nivel: está asociado a las máquinas (0 y 1).
• Alto nivel: Están más cerca del lenguaje humano.

Arquitectura de Von Neumann

Unidades Funcionales de Von Neumann:

• CPU
  • Unidad aritmético-lógica
  • Unidad de control
• Memoria principal
• Unidades de entrada/salida
• Interconexiones (buses)

Señales Analógicas y Digitales

Ejemplos de Señales Analógicas:

• Temperatura
• Voltaje

Ejemplos de Señales Digitales:

• Número de miembros de una familia
• Número de libros en una biblioteca

Licencias de Software

Diferencia entre Licencia EULA y Licencia de Distribuidor:

• EULA: Es la licencia que compra directamente el usuario al fabricante y solo está permitido a un único usuario.
• DISTRIBUIDOR: Se le asigna una licencia con derechos restringidos a un comerciante de tipo comisionario para su venta, dando una remesa o comisión al fabricante.

Computador

Qué es un Computador: Es una máquina flexible que acepta datos a través de un dispositivo de entrada, los procesa automáticamente con un programa previamente instalado y da un resultado a través de un dispositivo de salida.

Generación de Ingresos en el Software Libre

Cómo Genera Dinero el Software Libre:

• Donaciones
• Patrocinios
• Soporte técnico
• Comunidad de desarrollo

Arquitecturas CISC y RISC

Sistemas Informáticos y Gestión de Recursos

Definición de Sistema Informático: Se llama Sistemas Informáticos a sistemas de procesamiento de información basado en la ordenación.

Qué es un Recurso:

• Procesador
• La memoria
• El sistema e archivos (NTFS, FAT... el sistema de archivo en las particiones)
• Dispositivos de entrada / salida

Gestión de Memoria: En memoria principal debe obligatoriamente estar el proceso que se está ejecutando y puede, es recomendable, los procesos que estén preparados para ser ejecutados.

Multiprogramación: Incluye además de la posibilidad de multitarea, la capacidad de la gestión de memoria y de los ficheros (une multitarea y multiprocesamiento).

Multitarea: Tiene la capacidad de gestionar varios procesos, pero no puede gestionar memoria.

Generaciones de Computadores y Tecnologías Asociadas

• Hasta 1959: Arquitectura programable.
• Desde 1960-1968: Transistores.
• Desde 1969 – 1977: Circuitos integrados.
• Desde 1978: Circuitos integrados con una escala de integración grande o muy grande. Microprocesador.
• Desde 1983 (No reconocida): Evolución electrónica, inteligencia artificial.

Gestión de Memoria: Particiones y Paginación

Qué es una Partición Fija: Consiste en dividir la memoria en particiones o fragmentos de tamaño fijo, los tamaños de las particiones pueden ser diferentes. El número de particiones distintas determina el grado de multiprogramación.

Qué es la Fragmentación Interna: La fragmentación es el desaprovechamiento de la memoria dentro de una partición.

Tabla de Descripción de Particiones: El sistema operativo lleva el control de las particiones libres y ocupadas.

Qué es una Partición Dinámica: A los procesos se les asigna solo el espacio que necesitan.

Qué es la Compactación: Cubrimos los huecos con los procesos dejando así espacio al final para poder subir un proceso nuevo.

En qué consiste la Paginación: Técnica que permite llevar partes de un proceso a Memoria Principal.

Qué son Páginas: Los procesos se dividen en bloques de tamaño fijo (paginación). Necesito tener todas las páginas de un proceso para ejecutarlo.

Marcos de Tabla: La memoria principal la dividimos en porciones de tamaño fijo llamados Marcos de Páginas (paginación). Los marcos de páginas y las páginas deben tener el mismo tamaño, solamente la última página puede tener un tamaño menor que el del marco.

Tabla de Página: Es donde está la correspondencia entre marcos y la página.

Qué es un Error de Direccionamiento: Cuando no existe esa dirección (dirección de página o desplazamiento).

Qué es un Fallo de Página: No existe el marco asignado.

Segmentación y Memoria Virtual

En qué consiste la Segmentación: La técnica de la segmentación consiste en agrupar en segmentos por un lado las instrucciones y por otro los datos y a continuación podemos paginar cada uno de los segmentos.

Qué es la Memoria Virtual: Es un esquema de gestión de memoria que permite la ejecución de procesos parcialmente cargados, es decir, podemos ejecutar un proceso que no esté completamente copiado en memoria.

Políticas de Sustitución

Políticas de Sustitución: Cuando se produce un fallo de página, el sistema operativo debe buscar un marco para ubicarla. Si todos los marcos están ocupados debemos sacar una página para colocar la que necesitamos.

Criterio de Sustitución FIFO (First In First Out): Sustituye la página que lleva más tiempo en memoria.

Criterio de Sustitución OPT u Óptimo: Sustituye la página que tardará más en volverse a ejecutar.

Criterio de Sustitución LRU (Least Recently Used): Sustituye la página que no ha sido utilizada durante un periodo mayor de tiempo.

Servicios y Llamadas al Sistema

Qué son Servicios: Un servicio es un tipo de aplicación que se ejecuta en segundo plano en el sistema, sin interfaz de usuario, y es similar a un proceso de UNIX. Los servicios proporcionan características del sistema operativo principal, como servicios web, registro de eventos, servicios de archivos, impresión, criptografía e informes de errores.

Llamadas a Sistema: Es la comunicación entre el sistema operativo y el usuario o el sistema operativo y los programas.