Sistema de Software.

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1 Sistema de Software

2 Definición Término genérico que se aplica a los componentes no físicos de un sistema informático, que permiten a este ejecutar sus tareas. Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación. Es la parte “lógica” de una computadora.

3 Clasificación De sistema De programación De aplicación

4 Capas La Encapsulación significa que cada capa necesita una cantidad limitada de conocimiento para hacer su tarea, y ninguna otra capa tiene acceso a esa información. Si una capa estuviera completamente encapsulada, no tendría capacidad para comunicarse con las diferentes capas. Para que haya cierta cantidad de intercambio de información, pero no demasiada, el diseñador de la capa debe especificar una abstracción que la capa promete soportar. Al existir abstracciones bien definidas en cada capa, una implementación puede ser reemplazada por otra sin afectar las capas superiores e inferiores.

5 Capas… SCRIPTS O MACROS DEL USUARIO INTERFAZ DE USUARIO APLICACION
Los scripts y macros permiten a los usuarios automatizar las secuencias de acciones que llevan a cabo con frecuencia. INTERFAZ DE USUARIO La capa de Interfaz del Usuario es responsable de la comunicación entre la aplicación y el usuario. Típicamente es una interfaz gráfico (GUI). APLICACION En la capa de aplicación se encuentran las rutinas que hacen el trabajo para el cual las aplicaciones fueron creadas. RUN-TIME (Bibliotecas de ejecución) El núcleo es el corazón del sistema operativo y desempeña las funciones cruciales para que todo se mantenga operando. Administra la memoria, programa la secuencia de las tareas, y maneja los diferentes tipos de interrupciones que pueden ocurrir. Debe permanecer siempre en la memoria RAM, lo más pequeño posible. El BIOS, o Basic Input/Output System (Sistema Básico de Entrada/Salida), es la capa más fundamental del software. Esta capa trabaja directamente con las señales que controlan los componentes del hardware. La mayor parte de su trabajo se lleva a cabo cuando se prende la computadora. La capa del sistema operativo es mucho más grande que el núcleo. Esta capa lleva a cabo todas las demás funciones que un sistema operativo debe realizar. Por ejemplo, incluye un sistema de archivos para administrar las carpetas (folders) y los archivos en un disco. Las Bibliotecas de Ejecución (Run-time) son colecciones de rutinas de software de las que dependen los programas de aplicación. APIs (Interfaz de programas de aplicación) Controladores de los Dispositivos (Drivers) Son los programas que ayudan al sistema operativo a comunicarse con los dispositivos de modelos específicos. La Interfaz del Programa de Aplicación, o API, es la capa mediante la cual los programas del usuario (aplicaciones) se comunican con el sistema operativo. El Hardware, es la capa más baja de la computadora, se conforma por los componentes físicos que lo constituyen. SISTEMA OPERATIVO KERNEL (Núcleo) DRIVERS (Controladores de dispositivos) BIOS Hardware

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7 Sistemas Operativos El sistema operativo es mucho más grande que el núcleo. Lleva a cabo todas las demás funciones que un sistema operativo debe realizar. Por ejemplo, incluye un sistema de archivos para administrar las carpetas (folders) y los archivos en un disco.

8 Componentes La gestión de 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. El sistema de archivos, definiendo a un archivo como la colección de información relacionada, que puede almacenar 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. *A2 La gestión de procesos, es la administración de “programas en ejecución” (un proceso es un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S). El S.O. es el responsable de: * Crear y destruir los procesos. * Parar y reanudar los procesos. * Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen. Los procesos tienen prioridades: alta, media, baja. (*A1) La gestión del almacenamiento secundario, es necesario ya que la memoria principal es volátil y 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. * Verificar que los datos se guarden en orden El 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 sistemas, 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. El sistema de entrada y salida consiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos. El S. O. debe: * Gestionar el almacenamiento temporal de E/S, * Servir las interrupciones de los dispositivos de E/S. El sistema de protección, es el 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. 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. *A1 – Preguntarles cuales son los estados de un proceso: respuesta: Cada proceso se puede encontrar en cualquiera de los siguientes estados: ejecutando, ejecutable o bloqueado. * A2: QUE BUSQUE LA DIFERENCIA ENTRE CADA TIPO DE FORMATO DE ARCHVIO 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 4 gigabytes, sin embargo, en un sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor.

9 Clasificación 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. 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.

10 Clasificación 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.

11 Clasificación Manejo de recursos
Centralizado: Si permite usar los recursos de una sola computadora. Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos... ) de más de una computadora al mismo tiempo.

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13 Software de Programación
Son las herramientas que nos permiten crear otros programas y software de aplicación. Los lenguajes de programación de una computadora en particular se conocen como un lenguaje de máquina ya que generarán instrucciones que serán pasadas a 0’s y 1’s. Existen los de ALTO y BAJO nivel. * Estos lenguajes codificados en una computadora específica no podrán ser ejecutados en otra computadora diferente. Para que estos programas funcionen para diferentes computadoras hay que realizar una versión para cada una de ellas, lo que implica el aumento del costo de desarrollo. Por otra parte, los lenguajes de programación en código de máquina son verdaderamente difíciles de entender para una persona, ya que están compuestos de códigos numéricos sin sentido nemotécnico.

14 Software de Programación
Existen estrategias que permiten ejecutar en una computadora un programa realizado en un lenguaje de programación simbólico generando de esta manera el “código fuente”. Los procesadores del lenguaje son los programas que permiten el tratamiento de la información en forma de texto, representada en los lenguajes de programación simbólica.

15 Software de Programación
El código fuente no constituye “software” propiamente dicho para ello se emplean los traductores. Un traductor es un “programa” que propiamente traduce el CODIGO FUENTE a LENGUAJE MAQUINA. Los traductores pueden ser: Interpretes Compiladores

16 Software de Programación
Un compilador traduce las instrucciones de código fuente a lenguaje máquina pasando por las siguientes etapas: 1) Compila el código fuente para generar un código objeto (obj) 2) Invoca un “linker” que convierte el código objeto en un ejecutable (exe)que es un archivo en formato binario. TAREA: HACER UNA TABLA D LOS DIFERENTES LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN INDICANDO EN UNA COLUMNA SU NOMBRE, EN OTRA SI ES DE ALTO O BAJO NIVEL, Y POR ULTIMO SI EMPLEA INTERPRETE, O COMPILADOR Un interprete lee el código fuente como esta escrito e inmediatamente lo ejecuta. *T1

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18 Software de aplicación
El software de Aplicación es aquel que hace que el usuario interactúe con la computadora en la realización de tareas típicamente humanas, tales como gestionar una contabilidad o escribir un texto. Es con el software de Aplicación donde se aprecia en forma más clara la ayuda que puede suponer un computador en las actividades humanas, ya que la máquina se convierte en un auxiliar del hombre, liberándole de las tareas repetitivas.

19 Licencias del Software
Patente Derecho de autor o copyright

20 Licencias del software…
Software libre: proporciona la libertad de: Ejecutar el programa, para cualquier propósito; Estudiar el funcionamiento del programa, y adaptarlo a sus necesidades; Redistribuir copias; Mejorar el programa, y poner sus mejoras a disposición del público, para beneficio de toda la comunidad. Estándar abierto: esta basado en los principios de: Disponibilidad; Maximizar las opciones del usuario final; Sin tasas sobre la implementación; Sin discriminación de implementador; Permiso de extensión o restricción; Evitar prácticas predatorias por fabricantes dominantes.

21 Licencias del software…
Software de fuente abierta. sus términos de distribución cumplen los criterios de: Distribución libre; * Inclusión del código fuente; Permitir modificaciones y trabajos derivados en las mismas condiciones que el software original; Integridad del código fuente del autor, pudiendo requerir que los trabajos derivados tengan distinto nombre o versión; No discriminación a personas o grupos; Sin uso restringido a campo de actividad; Los derechos otorgados a un programa serán válidos para todo el software redistribuido sin imponer condiciones complementarias; La licencia no debe ser específica para un producto determinado; La licencia no debe poner restricciones a otro producto que se distribuya junto con el software licenciado; La licencia debe ser tecnológicamente neutral.

22 Licencias del software…
Software de dominio público: aquél que no está protegido con copyright. Software con copyleft: software libre cuyos términos de distribución no permiten a los redistribuidores agregar ninguna restricción adicional cuando lo redistribuyen o modifican, o sea, la versión modificada debe ser también libre. Software semi libre: aquél que no es libre, pero viene con autorización de usar, copiar, distribuir y modificar para particulares sin fines de lucro. Freeware: se usa comúnmente para programas que permiten la redistribución pero no la modificación (y su código fuente no está disponible).

23 Licencias del software…
Shareware: software con autorización de redistribuir copias, pero debe pagarse cargo por licencia de uso continuado. Software privativo: aquél cuyo uso, redistribución o modificación están prohibidos o necesitan una autorización. Software comercial: el desarrollado por una empresa que pretende ganar dinero por su uso.

24 Archivos* La información está almacenada en uno o más "archivos", los cuales a su vez están organizados en "carpetas” Cada archivo contiene datos. Cada archivo tiene un nombre. Cada archivo tiene un conjunto de propiedades asociadas: La más importante es el tipo de archivo, el cual indica al Sistema Operativo qué aplicación debe usarse para abrirlo. Otras propiedades incluyen el tamaño del archivo, el día y hora en que se creó, y la fecha y hora de la última modificación. Hacer ejercicio de extensiones de archivos con cada aplicacion

25 Sistema de archivos El almacenamiento de los archivos creados con el software se hace en los dispositivos de almacenamiento como lo es el Disco Duro. El disco duro presenta una “geometría” formada por pistas y sectores. Un archivo al ser guardado ocupará cierta cantidad de sectores. Cuando el espacio en un sector no se ocupa por completo se le denominará slack space.

26 Sistema de archivos Debido a que los sectores (almacenan hasta 512bytes) son pequeños, los sistemas computacionales modernos los agrupan en clusters y hacen lectura y escritura a un cluster entero a la vez. Un cluster es la cantidad más pequeña de espacio que cualquier archivo puede ocupar en un disco. Un cluster contiene 4, 8, 16, 32 o 64 sectores adyacentes. El tamaño de cluster depende de la capacidad del disco, mientras más grande sea el disco, más grande será el tamaño del cluster.

27 Sistema de archivos Se reserva una pequeña parte del disco a la Tabla de Asignación de Archivos (File Allocation Table -FAT), la cual contiene un registro para cada cluster del disco. A cada cluster que forma parte de un archivo se le asigna el número del siguiente cluster de dicho archivo, quedando encadenados todos los clusters que integran un archivo. * Si se conoce la dirección del primer cluster del archivo, se pueden encontrar todos los clusters siguientes de la cadena. La tabla FAT le asigna un carácter especial al último cluster indicando que es el último en la cadena..

28 Sistema de archivos La tabla FAT en sus primeras versiones de Windows usaba 16 bits para cada registro, lo cual permitía 65,536 clusters. Este esquema se conoce como FAT16. Al crecer la capacidad de los discos duros, surgió el problema de que la tabla se hizo muy pequeña para acomodar todos los clusters disponibles y solo permitía particiones máximo de 2 GB*. Además, se desperdiciaba mucho espacio con los archivos pequeños. El siguiente cálculo muestra cómo el límite de la partición de 2GB se deriva: 512 (29) bytes por sector * 64 (26) sectores por cluster * 216 clusters en una FAT 16 partición = 231 bytes = 2GB). * Problema solucionado crean particiones logicas denominadas C: D: E: etc

29 Sistema de archivos Las versiones de Windows 9x/2000/XP utiliza un sistema de archivos FAT32. En este sistema, se usan 32 bits (4 bytes) por entrada, pero los primeros 4 bits están reservados. Por lo tanto, tiene un total de 268,435,456 clusters. En un sistema de archivos FAT32, se pueden usar clusters más pequeños que en la FAT16, permitiendo así una asignación de espacios más eficiente. FAT32 tiene capacidad para soportar un disco duro de 2 terabytes. El siguiente cálculo muestra cómo el límite de la partición de 2GB se deriva: 512 (29) bytes por sector * 64 (26) sectores por cluster * 216 clusters en una FAT 16 partición = 231 bytes = 2GB). * Problema solucionado crean particiones logicas denominadas C: D: E: etc

30 Sistema de archivos Una mejora a los sistemas de archivo FAT es el Sistema de Archivos NTFS (New Technology File System) utilizado en Windows 2000/NT/XP. En el NTFS, el tamaño del cluster es variable, dependiendo del tamaño de los discos lógicos. El tamaño del cluster se determina automáticamente por la utilería de Formato NTFS, por lo tanto, ofrece cierto nivel de flexibilidad, permitiendo una mejor asignación de espacio en disco. Otra característica es la recuperabilidad de los datos. Los datos son cifrados conforme se van guardando en el disco, cuando hay una falla en el sistema se pueden recuperar. El NTFS también soporta el control de acceso de datos y privilegios de propiedad, para restringir el acceso sin autorización a los datos, en un ambiente multiusuario.