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Introducción a los Sistemas Operativos II PARTE Introducción a los Sistemas Operativos II PARTE Presentation Transcript

  • Sistemas Operativos II Parte Ing. José Alberto Díaz García
  • Sistema de archivos
    • El propósito del sistema de archivos es el de almacenar y recuperar datos del disco duro del computador. Dentro de sus funciones están:
      • Organizar,
      • Optimizar
      • Recuperar datos.
    • En los sistemas operativos Windows hay tres tipos diferentes de sistema de archivos:
      • FAT16
      • FAT32
      • NTFS
    • Cuando se utiliza Windows NT, 2000, o XP, el sistema de archivos a utilizar es NTFS.
    • FAT16 y FAT32 mantienen dos copias del FAT (la que se utiliza y la de respaldo), pero solo FAT32 puede utilizar la copia de respaldo.
  • SISTEMA DE ARCHIVOS
    • El sistema de archivos de un sistema operativo determina la forma en que se llamaran los archivos y como se ubicaran en el dispositivo de almacenamiento, tales como discos duros.
    • Los sistemas operativos como: Windows, Macintosh, UNIX y LINUX, todos utilizan un sistema de archivos con estructura jerárquica.
    • En un sistema de archivos jerárquico, los archivos se colocan en contenedores lógicos que se colocan en un arreglo de árbol invertido.
    • El sistema de archivos inicia en la raíz del árbol.
    • UNIX y LINUX llaman a un contendor residente en el nivel más alto del árbol un Directorio (DIRECTORY)
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  • SISTEMA DE ARCHIVOS
    • Uno de los sistemas de archivos más comunes es el llamado FILE ALLOCATION TABLE (FAT).
    • El sistema de archivos FAT se mantiene en el disco duro por medio del sistema operativo. La tabla contiene un mapa de archivos y el lugar donde se encuentran almacenados en el disco.
    • El FAT hace referencia a los clusters del disco, los cuales son la unidad básica del almacenamiento lógico en el disco.
    • Para un archivo dado puede ser almacenado en varios clusters, pero el cluster contiene datos de un solo archivo.
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  • Tabla de localización de archivos (FAT)
    • Durante el proceso de formatear un disco, se crea y almacena en la pista cero, un archivo especial llamado “File Allocation Table”, (FAT).
    • FAT es una tabla de referencia que el sistema operativo utiliza para localizar archivos en el disco.
    • Las nuevas versiones del DOS proveen protección adicional almacenando una segunda copia (idéntica) del FAT original durante el proceso de formateo en otra posición. La primer copia es la normal de trabajo mientras que la segunda se utiliza como medida de respaldo en caso de que los datos de la primera se alteren (corrompan).
  • TABLA DE LOCALIZACION DE ARCHIVOS (FAT)
    • FAT 16 y FAT32 son dos tipos de FAT
    • FAT16 fue creado para ser utilizado en particiones hasta de 4 Gigabytes.
    • Sin embargo los discos grandes se pueden formatear en FAT16, hacerlo es una forma ineficiente en el uso del espacio del disco ya que en FAT, las grandes particiones resultan en largos tamaños de los clusters.
    • FAT32 fue desarrollado para resolver los problemas con el FAT16.
    • El sistema de archivos FAT32 utiliza un menor tamaño de los clusters en discos grandes. Soporta particiones para arriba de 2 Terabytes.
  • SISTEMA DE ARCHIVOS
  • SECTORES Y CLUSTERS
    • El disco duro se divide en pedazos de 512-byte llamados sectores.
    • Los sectores se agrupan en pedazos más grandes llamados clusters. Cada cluster puede almacenar solamente un archivo.
    • El tamaño del cluster está determinado por el tamaño de las particiones del disco duro.
  • 40% 32 KB 1024 a 2048 MB 25% 16 KB 512 a 1023 MB 10% 8 KB 256 a 511 MB 4% 4 KB 128 a 255 MB 2% 2 KB 16 a 127 MB Estimación de la pérdida de espacio Tamaño mínimo del cluster Tamaño total de la partición
  • FAT 16
    • El FAT de 16 bits (FAT16) es utilizado por la mayoría de las unidades de disco duro con sistemas operativos: DOS, Windows 3.1, y la primera versión de Windows 95.
    • Limita el nombre de los archivos a ocho caracteres con tres letras de extensión.
    • El sistema de archivos FAT16 puede reconocer solamente particiones hasta 2 GB.
    • En el sistema de archivos FAT16, el directorio raíz debe localizarse solo al inicio del disco duro. Esto presenta un problema ya que si esta parte se daña se pierde toda la información.
  • Ventajas / desventajas
    • Ventajas
      • Trabaja en pequeños computadores
      • Bajos recursos para su operación
      • Particiones hasta 4 GB (en Windows NT o 2000)
      • Tamaño de los archivos hasta 2 GB
    • Desventajas
      • Puede dañarse con el tiempo
      • La seguridad de las carpetas y archivos está limitada y no existe auditoraje.
      • No soporta nombres largos para archivos
  • FAT 32
    • FAT32 se basa en el sistema de archivos original FAT y trabaja de forma parecida con el fin de mantener la compatibilidad con programas existentes, redes y drivers de dispositivos.
    • El sistema de archivos FAT32 fue diseñado para manejar unidades de disco hasta 2048 GB.
    • En el sistema de archivos FAT32, el directorio raíz puede localizarse en cualquier parte de la unidad de disco duro. Esto es muy útil ya que si se daña la sección del disco duro donde se encuentra el directorio raíz, éste se puede mover a otra parte del disco y la sección dañada podrá repararse.
    • Una forma más eficiente del FAT es FAT32, viene con los sistemas operativos Windows 95 OSR2, Windows 98, y Windows Millennium Edition. Estos sistemas operativos se les llama Windows 9X.
    • Cuando se formatea para la instalación de Windows 9X, se crea como sistema de archivos el FAT32 en la partición del disco donde el sistema operativo Windows 9x se instalará.
  • Ventajas / desventajas
    • Ventajas
      • Más robusto que el FAT16
      • Habilita unidades de localización más pequeñas que FAT16 (en Windows 2000)
      • Soporta unidades de disco hasta de 32 GB en Windows 2000
      • Soporta nombres largos para los archivos.
    • Desventajas
      • La seguridad de los archivos y carpetas es limitada y no hay auditoraje
      • No se puede reducir el tamaño de los clusters.
  • Comparación entre FAT 16 y FAT 32
  • NTFS
    • El sistema de archivos Windows NT (NTFS) trabaja con todos los sistemas operativos Windows NT/2000/XP.
    • NTFS5 (la última versión) incluye la opción de cuotas de disco, la cual ofrece al administrador del sistema operativo la habilidad de asignar límites a la cantidad de espacio del disco duro disponible al usuario, en una estación de trabajo o en un servidor.
    • El sistema de archivos NTFS ofrece soporte para agregar funciones como seguridad a las carpetas y archivos utilizando “Discretionary Access Control Lists” (DACL), y “System Access Control Lists” (SACL).
  • NTFS
    • Los sistemas operativos Windows NT/2000/XP fueron diseñados para atraer el mercado corporativo y comercial.
    • Si el sistema colisiona, NTFS puede examinar el archivo “log” y utilizarlo para restaurar el disco a un estado consistente con una pérdida mínima de información. Esta ventaja es llamada tolerancia a fallas (Fault Tolerance).
  • NTFS 5
    • NTFS 5 se utiliza en Windows 2000 y presenta las siguientes facilidades:
      • Posibilidad de encriptar archivos
      • No es necesario reiniciar el sistema después de crear volúmenes extendidos o expandidos.
      • Posibilidad de reducir la designación de las unidades de disco. (unidades instaladas)
      • Indexado para rápido acceso
      • Posibilidad de retener los accesos directos “shortcuts” y alguna otra información de los archivos cuando los archivos se transfieren entren volumenes.
      • Posibilidad de seleccionar quotas de disco.
  • SELECCIÓN DEL SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE ARCHIVOS
    • Como regla general, planee utilizar NTFS aunque necesite utilizar FAT16 o FAT32 para lograr compatibilidad en el sistema, como en el caso del booteo dual.
  • COMPARACIÓN ENTRE FAT Y NTFS NO SI SI COMPATIBILIDAD CON DISCO FLEXIBLE LIMITE TEORICO DE 16 EXABYTES 4 GB 2 GB TAMAÑO MAXIMO DE LOS ARCHIVOS 2 TB 2 GB a 2 TB 4GB TAMAÑO DEL VOLUMEN NTFS FAT 32 FAT 16 CARACTERÍSTICAS
  • COMPARACIÓN ENTRE FAT Y NTFS (continuación) SUMINISTRADA COMO PARTE DEL NTFS SE NECESITA UNA UTILIDAD EXTRA SE NECESITA UNA UTILIDAD EXTRA COMPRESION DE ARCHIVO SEGURIDAD COMPARTIDA Y POSIBILIDAD DE AUDITORAJA SEGURIDAD LIMITADA, BASADA EN ATRIBUTOS Y COMPARTIR SEGURIDAD LIMITADA, BASADA EN ATRIBUTOS Y COMPARTIR SEGURIDAD 256 CARACTERES 256 CARACTERES 11 CARACTERES LARGO DEL NOMBRE DE ARCHIVO NTFS FAT 32 FAT 16 CARACTERISTICA
  • COMPARACIÓN ENTRE FAT Y NTFS (continuación) SOPORTA HOT FIX LIMITADO LIMITADO HOT FIX POSIX.1 SUPPORT LIMITADO NINGUNO POSIX SUPPORT TRACKING BY LOG NINGUNA NINGUNA FILE ACTIVITY TRACKING NTFS FAT 32 FAT 16 CARACTERISTICA
  • COMPARACIÓN ENTRE FAT Y NTFS (continuación) SI NO NO MANEJA MULTIPLES UNIDADES DE DISCO EN UN SOLO VOLUMEN SI SI LIMITADO MANEJA GRANDES BASES DE DATOS NTFS FAT 32 FAT 16 CARACTERISTICA
  •  
  • Tipos de SO
    • Actualmente los SO son:
      • Multiuser
      • Multitasking
      • Multithreading.
  • Tipos de SO (terminología básica)
    • MULTIUSUARIO (MULTIUSER)
      • Dos o más usuarios corren programa y comparten dispositivos periféricos, como impresoras, etc. al mismo tiempo.
    • MULTITAREA (MULTITASKING)
      • La capacidad de un computador para correr múltiples aplicaciones al mismo tiempo.
    • MULTIPROCESAMIENTO (MULTIPROCESSING)
      • Permite a los programas compartir uno o mas procesadores de un mismo computador.
    • MULTITHREADING
      • La capacidad de un programa de particionarse en pequeñas partes que pueden ser cargadas cada una de ellas en el momento en que el SO las necesite.
      • Permite a los programas individuales ser procesados como multitarea.
  • SO populares
    • Microsoft Windows 95, 98, Me
      • Windows es uno de los sistemas operativos mas populares actualmente. Es diseñado para correr en PC´s y para utilizar CPU´s de Intel.
      • Los sistemas Windows son diseñados para correr por un solo usuario.
    • Microsoft Windows NT/2000/XP
      • Estos sistemas operativos fueron diseñados para ser utilizados por múltiples usuarios y para correr varias aplicaciones simultáneamente.
      • Windows NT y Windows 2000/XP tienen incorporado varias utilidades para el trabajo en red (networking).
  • SO populares
    • SO Macintosh
      • El primer computador Macintosh apareció en Enero de 1984 y fue diseñado para ser muy amigable con el usuario comparado con el DOS existente en los computadores.
      • La última versión del Sistema Operativo Macintosh, OSx, es de alta funcionalidad y basado en tecnología UNIX.
    • UNIX
      • Se utiliza desde finales de 1960, es uno de los sistemas operativos mas viejos.
      • Ha sido un sistema operativo utilizado por profesionales cuya responsabilidad ha sido la de mantener redes basadas en computadores.
      • Actualmente hay muchas versiones diferentes de UNIX. Uno de los más recientes es el extremadamente popular LINUX.
  • Particionando un Disco Duro
    • Cuando se instala un disco duro nuevo está completamente en blanco. No hay espacios donde las carpetas y archivos puedan almacenarse. Para crear espacios, primero el disco duro debe ser dividido en secciones lógicas. Estas secciones se llaman particiones.
    • En DOS, generalmente cuando el disco duro se divide en más de una partición, a la primera se le llama partición primaria, y al resto se les llama particiones extendidas.
    • DOS puede tener hasta 4 particiones en un mismo disco dependiendo de las necesidades del usuario, dentro de estas combinaciones:
      • Cuatro particiones primarias
      • Tres primarias y una extendida,
      • Dos primarias un una extendida
      • Una primaria y una extendida
  • Unidades lógicas
    • Cuando se particiona un disco duro, incluyendo las particiones extendidas, la partición extendida utiliza todo el espacio libre del disco sin incluir la partición primaria.
    • Solo puede haber una partición extendida por disco, pero diferente a la primaria, puede subdividirse en secciones múltiples (hasta 23) llamadas unidades lógicas.
  • FDISK
    • FDISK es el programa para particionar en MS-DOS, Windows 9X, Unix y Linux.
    • Cuando se particiona un disco, el programa FDISK crea el sector de booteo del disco.
    • Cuando se formatea un disco, la información para que el sistema operativo se almacene en memoria (bootear) se almacena en el sector de booteo.
  • Formateando la unidad de disco duro
    • Después de que el disco es formateado, se encuentra preparado para almacenar datos. Este proceso se llama formatear. Cuando se formatea se crean pistas magnéticas concéntricas en la superficie del disco. Luego estas pistas se dividen en sectores de 512 bytes.
    • La combinación de dos o más sectores en una sola pista se llama cluster. Algunas veces a los clusters se les llama block . El tamaño de cada cluster depende del tamaño del disco duro y de la versión del DOS que se utilice.
    • Un cluster es la unidad mínima en DOS que puede almacenar un archivo. Esto significa que si un archivo tiene un tamaño de un byte, se le asigna todo un cluster para que se almacene.
  • Tipos de formateos
    • Un disco puede formatearse a bajo o alto nivel, dependiendo de las circunstancias, sin embargo el formateo a alto nivel es el que comúnmente se utiliza.
      • La rutina para formatear a bajo nivel marca todo el disco en sectores y cilindros y define su posición en el disco. (NUNCA realice un formateo a bajo nivel en una unidad IDE si esta no presenta fallas.) 
      • La rutina para formatear a alto nivel se realiza por el comando del MS-DOS llamado “format”. Este procedimiento crea una estructura lógica en el disco que le indica al sistema los archivos que se encuentran en el disco y donde se pueden localizar. El formateo de alto nivel se puede realizar para la instalación del sistema operativo.
  • Requisitos de los sistemas
    • Cuando se instala Windows 98, los siguientes son los requisitos que deben cumplirse:
    175 MB (entre 140 MB y 255 MB, dependiendo de las opciones que se instalarán) 16 MB (se recomienda 32 MB) 486 DX 66 MHz o un procesador más rápido (se recomienda Pentium Instalación completa en una unidad con FAT 32 195 MB (entre 120 MB y 295 MB, dependiendo de las opciones que se instalarán) 16 MB (se recomienda 24 MB) 486 DX 66 MHz o un procesador más rápido (se recomienda Pentium Actualización desde Windows 95 Espacio en el disco duro Memoria Procesador Tipo de instalación
  • SEGURIDAD Y PERMISOS EN NTFS
    • Windows NT/2000/XP ha reforzado los rasgos de seguridad de sistema como encriptación y la habilidad de asignar permisos en archivos así como a directorios y carpetas.
    • Los permisos para archivos y directorios son utilizados para especificar los usuarios o grupos que pueden accesarlos y lo que pueden hacer con su contenido.
    • Otra facilidad de seguridad con los sistemas operativos Windows 2000/XP, que utilizan NTFS, es la encriptación.
    • Esta ventaja solo se encuentra disponible en los sistemas operativos Windows NT/2000/XP si se utiliza el sistema de archivos NTFS y no el sistema de archivos FAT.
  •  
  • PERMISOS A CARPETAS Acceso prohibido a archivos y carpetas NINGÚN ACCESO Cambiar permisos, adueñarse, eliminar subdirectorios y archivos, además realizar acciones permitidas por todos los permisos dados en NTFS CONTROL TOTAL Eliminar un archivo, realizar acciones permitidas por los permisos de escritura y lectura y ejecución. MODIFICARLO Moverse a través de los archivos para seleccionar otros archivos y carpetas, aunque el usuario no cuente con su permiso y realizar acciones permitidas por el permiso de lectura y del permiso de listar el contenido de los archivos LEER Y EJECUTARLO Ver el nombre de los archivos y subdirectorios de la carpeta LISTAR EL CONTENIDO Crear nuevos archivos y subdirectorios dentro de la carpeta, cambiar los atributos de la carpeta, ver el dueño de la carpeta y permisos ESCRIBIR Ver archivos y subdirectorios en la carpeta, ver el dueño de la carpeta, permisos y atributos LEER PERMITE AL USUARIO A PERMISO A CARPETAS
  • PERMISOS A ARCHIVOS Cambiar permisos, adueñarse, además realizar las acciones permitidas por los permisos para archivos de NTFS CONTROL TOTAL Modificar y eliminar el archivo, además realizar las acciones permitidas por el permiso de escritura, el de lectura y el de ejecución MODIFICAR Correr aplicaciones, realizar las acciones permitidas por el permiso de lectura LECTURA Y EJECUCIÓN Sobre escribir en el archivo, cambiar los atributos del archivo, ver el dueño y permisos ESCRITURA Leer el archivo y ver los atributos de los archivos, dueño y permisos LECTURA PERMITE AL USUARIO A PROPIEDADES A ARCHIVOS
  • ENCRIPTACION
    • Microsoft provee un sistema específico de archivos para encriptar llamado “Encrypting File System (EFS)”.
    • Este sistema le ofrece al administrador los medios para aplicar encriptación a los archivos y carpetas tal que sean vistos por la persona que aplicó la encriptación.
    • El administrador del sistema puede definir cuales usuarios pueden ver los archivos y carpetas. Los usuarios pueden conceder acceso a los archivos si les asignan una llave pública.
  • Creación de un disco de arranque
    • El disco de inicio en Windows 98 es importante bajo las siguientes condiciones:
      • es esencial si el sistema colapsa
      • problemas al arranque
      • cuando se produce una falla durante la carga de Windows 98.
    • Cargar Windows 98 es fácil si se cuenta con un disco de inicio.
    • Un disco de booteo para Windows, también llamado disco de inicio, es un disquete que permite al usuario bootear, o iniciar el sistema sin necesidad de accesar el disco duro.
    • Un disco de booteo típico para Windows contiene todos los archivos necesarios que necesita el sistema operativo para iniciarse .
  • Creación de un disco de arranque
    • Un disco de inicio para Windows 98 puede crearse de dos formas:
    • La primer forma es insertando un disco flexible en el computador durante el proceso de instalación de Windows.
    • La segunda forma es una vez que el sistema operativo está instalado y corriendo. El tab Windows Startup Disk es utilizado para crear un disco de inicio limpio.
      • Start --> Settings --> Control Panel --> Add/Remove Programs --> Click the Startup Disk tab