Estructura de sistemas operativos Tasayco Tasayco Luis Ing. TORALVA GONZALES PAUL EDWARDO.

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1 Estructura de sistemas operativos Tasayco Tasayco Luis Ing. TORALVA GONZALES PAUL EDWARDO

2 Estructura de los Sistemas Operativos Sistemas Operativos

3 Estructura Monolítica Es la estructura de los primeros sistemas operativo constituidos fundamentalmente por un solo programa compuesto de un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que cada una puede llamar a cualquier otra. Las características: Construcción del programa final a base de módulos compilados separadamente que se unen a través del ligador. Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que puede provocar mucho acoplamiento. Carecen de protecciones y privilegios al entrar a rutinas que manejan diferentes aspectos de los recursos de la computadora, como memoria, disco, etc. Es decir, ese sistema nos permite entender cualquier concepto adicional referente a las normas y modificaciones de la misma.

4 Estructura Jerárquica Esta estructura se fundamenta en los principios de las teorías clásicas y, a día de hoy, sigue siendo la más extendida en empresas públicas y privadas por su fácil aplicación. Además, las pequeñas y medianas empresas se rigen por este modelo por la facilidad y rapidez con la que consiguen diseñar e implementar su organigrama estructural. 4 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA

5 VENTAJAS DE LA ESTRUCTURA JERÁRQUICA 1. AUTORIDAD: Esta estructura no deja lugar a dudas. A medida que se va estrechando la pirámide, los responsables de la empresa van apareciendo con sus funciones claras y bien definidas, y todo el personal de la organización conoce quién supervisa el trabajo de cada nivel y sobre quién recae la responsabilidad de las decisiones empresariales. 2. ESPECIALIZACIÓN: En organizaciones más grandes, es difícil que unas pocas personas puedan controlar todas las áreas en las que se ve implicada la compañía, por eso la estructura jerárquica de una empresa permite dividir el trabajo en grandes departamentos en los que se vuelve a establecer la estructura piramidal para seguir aprovechando los beneficios de su orden. 3. PROMOCIÓN: Los trabajadores que forman parte de la estructura jerárquica de una empresa saben perfectamente cuál es el siguiente rango a alcanzar en la organización, con lo que es más fácil mantener alta la motivación del personal. 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA 5

6 DESVENTAJAS DE LA ESTRUCTURA JERÁRQUICA 1. RIGIDEZ: Adaptarse a nuevas necesidades puede ser un proceso lento en las empresas con estructuras jerárquicas. Y es que cuando todas las decisiones recaen sobre una persona o un equipo muy reducido, la agilidad se pierde. Esta rigidez hace que algunas medidas de cambio se demoren y puede provocar que la empresa quede marginada en el frenético mercado actual. 2. COMUNICACIÓN: Dividir el trabajo en departamentos hace que la comunicación entre los miembros de la empresa no sea del todo fluida y provoca que las preocupaciones de unos sean ajenas a otros y al contrario. 3. DESUNIÓN: Formar grandes departamentos con nuevas estructuras piramidales internas puede hacer que los trabajadores pierdan la conexión con la empresa y empiecen a trabajar buscando el éxito del propio departamento que, en ocasiones, puede no compartir las mismas metas de la organización. 6 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA

7 Procesos y administrador del procesador Estados y transiciones de los procesos Los PCB"s se almacenan en listas, una para cada posible estado : Los estados se pueden dividir en: Activos e inactivos. Tipos: Ejecución.- Cuando el proceso tiene el control del cpu Preparado (Listo).- Tienen las condiciones para ser ejecutados pero no están en ejecución por alguna causa. Bloqueado.- No pueden ejecutarse porque necesitan algún recurso no disponible Inactivos.- No pueden competir por el CPU Operaciones sobre procesos 1.- Creación.- Se produce con la orden de ejecución del programa, usa argumentos (nombre, prioridad). En este momento aparece el PCB y es insertado en la lista de listos. 7 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA Programas.- Colección de instrucciones que el procesador interpreta y ejecuta, se almacenan en sistemas no volátiles necesitando ser cargados en memoria principal para poder ser ejecutados, se considera un ente estático. Procesos.-Programa en ejecución, el sistema operativo les asigna recursos, Se consideran un ente dinámico. El proceso es una abstracción creada por el SO, que se compone de: Código de Programa: sección texto Contexto de Ejecución: PC, registros del procesador y una pila para invocación de procedimientos Sección de Datos, que contiene variables globales Recursos del sistema.

8 Modelo cliente-servidor Una tendencia de los sistema operativos modernos es la de trasladar el código a capas superiores, y eliminar la mayor parte posible del sistema operativo para mantener un núcleo mínimo. El punto de vista usual es el implantar la mayoría de las funciones del sistema operativo como procesos de usuario. Para solicitar un servicio, como la lectura de un bloque de cierto fichero, un proceso de usuario (denominado en este caso proceso cliente) envía la solicitud a un proceso servidor que realiza el trabajo y devuelve la respuesta. En este modelo, que se muestra en la figura 5.3, lo único que hace el núcleo es controlar la comunicación entre los clientes y los servidores. Al separar el sistema operativo en partes, cada una de ellas controla una faceta del sistema, como el servicio a ficheros, servicio a procesos, servicio a terminales o servicio a la memoria; cada parte es pequeña y controlable. Además, puesto que todos los servidores se ejecutan como procesos en modo usuario, y no en modo núcleo, no tienen acceso directo al hardware. En consecuencia, si hay un error en el servidor de ficheros éste puede fallar, pero esto no afectará en general a toda la máquina. 8 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA

9 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA 9 La idea anterior de un núcleo que sólo controla el transporte de mensajes de clientes a servidores, y viceversa, no es totalmente real. Algunas funciones del sistema operativo (como la introducción de órdenes en los registros físicos de los controladores de E/S) son difíciles, si no es que imposible de realizar, a partir de programas de usuario. Existen dos formas de afrontar este problema. Una es hacer que algunos procesos de servidores críticos (por ejemplo, los gestores de los dispositivos de E/S) se ejecuten en realidad en modo núcleo, con acceso total al hardware, pero de forma que se comuniquen con los demás procesos mediante el mecanismo normal de mensajes. Otra de las ventajas del modelo cliente-servidor es su capacidad de adaptación para su uso en sistemas distribuidos.Si un cliente se comunica con un servidor mediante mensajes, el cliente no necesita saber si el mensaje se gestiona de forma local, en su máquina, o si se envía por medio de una red a un servidor en una máquina remota. En lo que respecta al cliente, lo mismo ocurre en ambos casos: se envió una solicitud y se recibió una respuesta.

10 10 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA Diagramas de bloques en sistemas de control de procesos Un sistema de control puede tener varios componentes. Para mostrar las funciones que lleva a cabo cada componente en la ingeniería de control, por lo general se usa una representación denominada diagrama de bloques. Estos diagramas de bloques también representan el flujo de señales entre los bloques, de manera que indican el camino de la información, sea del tipo que sea. A diferencia de una representación matemática puramente abstracta, un diagrama de bloques tiene la ventaja de indicar en forma más realista el flujo de las señales del sistema real. En un diagrama de bloques se enlazan una con otras todas las variables del sistema, mediante bloques funcionales. El bloque funcional o simplemente bloquees un símbolo para representar la operación matemática que sobre la señal de entrada hace el bloque para producir la salida. Las funciones de transferencia de los componentes por lo general se introducen en los bloques correspondientes, que se conectan mediante flechas para indicar la dirección de flujo de las señales. En la figura observe que la señal sólo puede pasar en dirección de las flechas. Por lo tanto, un diagrama de bloques de un sistema de control muestra explícitamente una propiedad unilateral.

11 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA 11 Planificación del procesador Gestión del procesador realizada por los sistemas operativos a través de distintas políticas y mecanismos. Su objetivo principal es el de dar un buen servicio a todos los procesos que existan en un momento dado en el sistema Niveles de planificación Planificación a largo plazo (planificador de trabajos).Decide cuál será el próximo trabajo que se va a ejecutar. Sólo existe en los sistemas de proceso por lotes, donde la decisión se basa en las necesidades de recursos y su disponibilidad. En los sistemas de tiempo compartido tiene como única misión cargar los programas que se desean ejecutar en memoria. Es el encargado de crear procesos. Planificación a mediano plazo (planificador de swapping). Decide si un proceso que está en ejecución en estado bloqueado o suspendido debe ser extraído de la memoria temporalmente. Posteriormente, cuando el sistema se encuentre más descargado, devolverá dicho proceso a la memoria y al estado de ejecución. Está técnica se conoce con el nombre de swapping. Sólo existe en sistemas de tiempo compartido y en aquellos que tienen gestión de memoria virtual. Gestiona los procesos suspendidos en espera de algún recurso no disponible en el momento de la suspensión. Planificación a corto plazo (planificador de procesador).Es el encargado de decidir cómo y cuándo tendrá acceso al procesador a un proceso que está preparado para utilizarlo. Por ello, lleva a cabo las funciones de la multiprogramación, estando siempre residente en memoria y ejecutándose con mucha frecuencia; por ello, debe ser de ejecución muy rápida. En este nivel, es donde se debe dar buen servicio a los procesos interactivos para que el usuario no perciba, o lo haga en pequeño grado, que está compitiendo por el procesador junto con otros usuarios.

12 09/09/2019 AGREGAR UN PIE DE PÁGINA 12 Objetivos Las políticas de planificación intentan cubrir los siguientes objetivos: 1. Justicia. La política debe ser lo más justa posible con todo tipo de procesos, sin favorecer a unos y perjudicar a otros. 2. Máxima capacidad de ejecución. Debe dar un servicio aceptable para que todos los trabajos se realicen lo más rápidamente posible. Esto se logra disminuyendo el número de cambios de proceso. 3. Máximo número de usuarios interactivos. En los sistemas de tiempo compartido se tratará de que puedan estar trabajando el mayor número de usuarios simultáneamente. 4. Predictibilidad. La política de planificación debe concebirse de tal forma que en todo momento pueda saberse cómo será su ejecución. 5. Minimización de la sobrecarga. La computadora debe tener poca sobrecarga ya que ésta incide directamente sobre el rendimiento final del sistema: a menor sobrecarga, mayor velocidad de proceso. Por ello, los cambios de contexto deben disminuirse. 6. Equilibrio en el uso de recursos. Para obtener un buen rendimiento en el uso de los recursos y que éstos estén ocupados equitativamente el mayor tiempo posible. 7. Seguridad de las prioridades. Si un proceso tiene mayor prioridad que otro, éste debe ejecutarse más rápidamente.