Consideraciones generales

Relación entre tres factores Diseño del sistema operativo Potencia de cálculo disponible Periféricos

Diseño del Sistema Operativo Por lotes, forzado por el sistema de e/s (ej. Tarjetas perforadas) Un usuario o múltiples Orientado a cálculo o a e/s Por la naturaleza de los datos a tratar (ej. BeOS) Seguridad (discos, terminales…)

Potencia de cálculo disponible Mucha: son posibles interfaces rápidas y pueden usarse periféricos distintos (ej. Reconocimiento voz) Poca: e/s limitada; espacio limitado; algoritmos limitados

Periféricos Activos Pasivos El sistema puede delegar en ellos Periféricos de una misma familia pueden comunicarse entre sí El periférico ofrece información sobre sí mismo Pasivos Esencialmente obsoletos

S. O./Capacidad de cálculo La potencia disponible determina qué puede hacer y qué no, y cómo. Mucha potencia permite abstracciones de más alto nivel Poca potencia implica mayor adhesión al hardware La primera versión de unix se hizo en ensamblador. La segunda en C. Facilidad por rendimiento.

S.O./Periféricos (1) Los periféricos funcionan de forma asincrónica Los periféricos tienen un rango muy grande de velocidades

S.O./Periféricos (2) Los periféricos tienen especificaciones eléctricas y lógicas variables. Necesidad de controladores de dispositivo Los periféricos pueden requerir atención determinista (QNX, Solaris)

S.O./Periféricos (3) Dónde Rango de memoria reservado Puertos Cuándo Interrupciones Encuesta

Capacidad/Periféricos El procesador puede incorporar instrucciones específicas (MMX) El periférico puede tener delegadas capacidades de cálculo El periférico puede estar conectado a un “bus inteligente” (SCSI) El periférico puede ser programable postscript

Cuatro Fases No hay separación clara entre dispositivos de cálculo y periféricos Se produce la separación, pero los periféricos son pasivos Se añade progresivamente capacidad de cálculo a los periféricos Con la computación distribuida, tienden a borrarse las diferencias de nuevo (ej. Discos modernos)

Rango de velocidades teclado 5 bytes/s Impresora 500 bytes/s Disco duro 150-300 Mbytes/s Ethernet 1-100 Mbytes/s Bus sistema 266 Mbytes/s Memoria 1-90 Gbytes/s

Uso de memorias intermedias Permiten armonizar las diferentes velocidades Funcionan a distintos niveles, desde el propio procesador a los periféricos En general, la cantidad de memoria intermedia y su velocidad están en proporción inversa Pueden modelarse mediante colas ¿La memoria puede considerarse un periférico?

Modelos de colas Un cliente-un servidor Un cliente-varios servidores Varios clientes-un servidor Varios clientes-varios servidores Colas sin prioridades Colas con prioridades Colas enlazadas disco simple; disco raid; procesador; sistema multiprocesador

Colas simples Asumimos que la cola está en equilibrio “por término medio” Suponemos velocidades medias de llegada y servicio Podemos suponer capacidad limitada o ilimitada

Colas simples, ¿qué interesa? Número medio de elementos en cola Tiempo medio de espera Probabilidad de que la cola se llene Probabilidad de que se pierdan clientes

Dos tipos de M.I. Los datos se encuentran una sola vez en la memoria intermedia. Hablamos de buffer Los datos de la memoria intermedia son el duplicado de datos que están en otro lugar: hablamos de “caché”

Gestión de la “caché” Política de extracción Política de ubicación Política de reemplazo Política de escritura

Extracción (del origen) Por demanda: el conjunto de datos se toma cuando se necesita Con pre-búsqueda: aprovecha la propiedad de “localidad” de los datos. Cuando se accede a un bloque, hay una alta probabilidad de acceder a bloques que están cercanos.

Ubicación Suponemos k bloques de “caché” para albergar a n>k bloques de datos Sea “i” el índice del bloque de datos original y “j” el índice de la posición en “caché”. Necesitamos una función F / F(i)=j Ejemplo j = i mod k

Reemplazo ¿Qué bloque sacar de la “caché” cuando está llena y es preciso alojar otro? El menos usado El más antiguo Uno aleatorio

Escritura Directa: Lenta, pero más segura en algunos entornos. Aplazada: Mejor rendimiento, usada especialmente en sistemas de archivos.