Estructura de los Sistemas Operativos Sesión Nº 4

Agenda Componentes del Sistema: Administración de procesos. Administración de la memoria principal. Administración de archivos. Administración del sistema E / S. Administración del almacenamiento secundario. Operación en red. Sistema de protección. Sistema de intérprete de comandos. Servicios del SO

Administración de procesos Se considera proceso a una entidad activa, es decir, que se está ejecutando la CPU y requiere recursos. Un programa ejecutándose, el envío de datos a una impresora, la reproducción de un video o la compilación de un código son ejemplos de procesos. Un programa en java guardado en su disco duro que no está siendo ni editado ni ejecutado no es un proceso.

Administración de procesos Los procesos utilizan recursos lógicos y físicos que pueden asignarse al inicio o durante la ejecución. Un recurso lógico podría ser tiempo de la CPU, uno físico podría ser un dispositivo E / S. El contador de programa mantiene el orden en el cual deben ejecutarse las distintas instrucciones, éstas son atendidas en orden secuencial y en algunas ocasiones sus ejecuciones pueden generar la ejecución de otros procesos requeridos alterando momentáneamente el orden establecido.

Administración de procesos La unidad de trabajo de un sistema es el proceso. Los sistemas atienden a un conjunto de procesos los cuales pueden ser de usuario o del SO, y pueden ejecutarse de forma concurrente. La Administración de procesos que lleva a cabo un SO contempla las siguientes actividades: Crear y eliminar procesos (de usuario y de sistema). Suspender y continuar procesos. Proporcionar los mecanismos para el manejo de bloqueos mutuos, y para la sincronización y comunicación de procesos.

Administración de la memoria principal La memoria principal es un arreglo grande de tamaño variable que contiene un conjunto de palabras, cada una con una dirección propia, que permite un fácil acceso y se comparte con la CPU y los dispositivos de E / S. La memoria principal es el único dispositivo de almacenamiento que la CPU puede direcciones y acceder directamente. Las instrucciones deben estar en la memoria para que la CPU las ejecute.

Administración de la memoria principal La ejecución de un programa desde el punto de vista de la memoria principal ocurre de la siguiente manera: El programa se convierte en un mapa de direcciones y se carga en la memoria. Durante la ejecución se accede a instrucciones del programa y se generan las direcciones. Al finalizar la ejecución el espacio ocupado por el programa queda disponible y se realiza la carga del siguiente.

Administración de la memoria principal La Administración de la memoria principal que lleva a cabo un SO contempla las siguientes actividades: Registrar que partes de la memoria están en uso y quién las está utilizando. Seleccionar cuáles procesos serán cargados a la memoria una vez que ésta esté disponible. Asignar y liberar espacio de la memoria.

Administración de Archivos Un archivo es un conjunto de información relacionada definida por su autor, pueden ser programas o datos (numéricos, alfanuméricos, etc.). Consta de una secuencia de bits, bytes, líneas o registros, cuya significado depende del creador. La administración de archivos se lleva a cabo de una forma abstracta administrando en sí los dispositivos que los contienen. Pero, cuando varios usuarios acceden a los mismos archivos debe controlarse dicho acceso, manejando por ejemplo la lectura – escritura de los mismos.

Administración de Archivos La Administración de archivos que lleva a cabo un SO contempla las siguientes actividades: Crear y eliminar archivos y directorios. Soportar la manipulación de archivos. Mapear el archivo en el almacenamiento secundario. Respaldar archivos en medios de almacenamiento estables o no volátiles.

Administración del Sistema E / S El SO oculta al usuario las peculiaridades de los dispositivos de E / S, mediante la aplicación de un subsistema de E / S, el cual consta de: Un componente de administración de memoria que maneja los buffers, cachés y spooling (operación simultánea en periféricos en línea). Una interfaz general de manejo de dispositivos. Controladores de los dispositivos para hardware específico.

Administración del almacenamiento Secundario La ejecución de programas es un fin primordial de un SO, la misma se lleva a cabo en la memoria principal pero, dado las características de ésta es necesario que los programas estén almacenados en la memoria secundaria. Es decir, que para ejecutar un programa es necesario primero ubicarlos en los dispositivos secundarios. La Administración del almacenamiento secundario que lleva a cabo un SO contempla las siguientes actividades: Administración del espacio libre. Asignación del almacenamiento. Planificación del disco.

Operación en Red Un Sistema distribuido es aquél que consta de varios procesadores, en donde cada uno posee su propia memoria y su propio reloj, que se comunican entre sí mediante un bus de alta velocidad o una red. Los procesadores está conectados mediante una red de comunicación, cuyo diseño determina las rutas de mensajes, las estrategias de conexión yt la seguridad. Para ello el SO maneja el acceso a las redes mediante el uso de protocolos como el FTP (files transfer protocol) o el NFS (Net File System).

Sistema de Protección Cuando existen múltiples usuarios y la ejecución concurrente de procesos es posible debe establecerse un sistema de protección. La protección es cualquier mecanismo para controlar el acceso de programas, procesos o usuarios a los recursos de un sistema de cómputo. La protección debe contemplar la detección y el manejo de errores. El uso del los distintos recursos se controla mediante un temporizador.

Sistema de Intérprete de comandos Constituye la interfaz entre el SO y el usuario. Describe cómo el usuario se comunica con el SO. Los comandos pueden transmitirse mediante: Sentencias de control: intérprete de tarjetas de control o intérprete de línea de comandos o shell. Obtiene la secuencia de comandos y la ejecuta. (Ms – Dos). Ejemplo: c:\> Dir *.doc /w Interfaz amigable, basada en iconos y ventanas (Windows).

Servicios del SO Ejecución de programas. Operaciones E / S. Manipulación del sistema de archivos. Comunicaciones entre procesos, bien sea mediante memoria compartida o paso de mensajes. Detección de errores, identificar el origen del error y ejecutar la acción correspondiente. Asignación de recursos. Contabilidad, llevar un registro de la los usuarios que utilizan los recursos, la cantidad que utilizan y la frecuencia. Protección, entre archivos, procesos y usuarios. Una cadena es tan fuerte como su eslabón más débil.