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  • SoftwareSistemas Operativos

  • ReferenciasStallings, Sistemas Operativos

    Tanenbaum, Sistemas Operativos Modernos

  • Definicin de softwareParte intangible del sistema.

    Conjunto de instrucciones que controlar la actividad del computador.

    Diversos tipos:S.O.De control del hardware o bsico. De aplicacin.Utilitarios.Shells, Ofimtica, etc.

  • S.O. generalidades:Una definicin de Sistema OperativoExplota los recursos de hardware de uno o mas procesadores y sus perifricos.

    Ofrecer un conjunto de servicios a los usuarios del sistema y al programador. Adems gestiona la memoria secundaria y dispositivos de I/O.

  • S.O. generalidades:Ejemplos de Sistemas OperativosMicrosoft DOS, Windows 3, 95, 98, ME, XPMicrosoft Windows NT, 2000, XPApple Macintosh MacOsUnix y propietarios relacionados AIX; Solaris, Linux, BSD alternativa a UnixRed Hat, Mandrake, FreeBSD, otros.Muchos otros.

  • S.O. generalidades:Sistema OperativoEs un programa que controla la ejecucin de los programas de aplicacin.

    Es una interfaz entre los programas de aplicacin y el hardware.

    Oculta, al usuario, los detalles del hardware.

  • S.O. generalidades:FuncionesComodidad: para el usuario, de utilizacin del computador.

    Eficiencia: permite la utilizacin eficiente de los recursos.

    Capacidad de evolucin: su construccin debe permitir el desarrollo e introduccin de nuevas funciones.

  • S.O. generalidades:Niveles en un sistema de computacinHardware del computadorSistema OperativoUtilitariosProgramas deAplicacin

  • S.O. generalidades:Niveles en un sistema de computacinOperating systemTanenbaum, Operating System

  • Servicios provistos o suministrados por el Sistema Operativo (1)Ejecucin de Programas. Acceso a dispositivos I/O. Acceso controlado a archivos. Acceso al Sistema y a los recursos especficos, brinda proteccin y resuelve conflictos de propiedad de los recursos.

  • Deteccin y respuesta a errores:Errores de hardware internos y externos:Errores de memoria.Fallas de dispositivos.Errores de software:Overflow aritmtico. Acceso prohibido a ubicaciones de memoria. El sistema operativo debe dar una respuesta queelimine la condicin de error con el menor impactoposible sobre las aplicaciones en ejecucin.Servicios provistos o suministrados por el Sistema Operativo (2)

  • Servicios provistos o suministrados por el Sistema Operativo (3)Contabilidad:Recolectar estadsticas de utilizacin de los diversos recursos.

    Monitorear parmetros de rendimientoTiempo de respuesta

    Usado para mejoras futuras

    Para facturacin a usuarios

  • Sistema Operativo como un administrador de recursosEs un programa de computador.

    Dirige al procesador en el uso de los recursos del sistema.

    Dirige al procesador cuando se ejecutan otros programas, control del tiempo.

    El procesador detiene la ejecucin del SO para ejecutar otros programas.

  • Partes de un S.O.KernelParte del Sistema Operativo residente en la memoria principalContiene las funciones mas frecuentemente utilizadas Tambin se le llama ncleo del S.O.Micro-kernel y monoltico.

  • Partes de un S.O.Interfaz con el usuarioLenguaje de ControlIndica al S.O. Una accin o tarea especifica.Ejemplos:Grabar un conjunto de datos o archivocompilar un programaejecutar un programaabrir o cerrar archivosOtros.

    Generalmente una aplicacin llamada shell es la encargada.

  • Actualizacin de los Sistemas OperativosActualizaciones e incorporacin de nuevos tipos de hardware.Nuevos servicios.Fixes correcciones. Service pack.Parches (patchs).Upgrades.

  • Evolucin de los Sistemas OperativosProcesamiento Secuencial (aos 50)No hay sistema operativo.Batch (lotes) simple (aos 60)Programa monitorBatch complejo (aos 70 adelante)Sistema operativoTiempo compartido (70 adelante)

  • Evolucin de los Sistemas Operativos (batch) Capas (layout) de memoria para un monitor residente .limiteInterruptProcessingDeviceDriversJobSequencingControl LanguageInterpreterUserProgramAreaMonitor

  • Proteccin HardwareModos de operacin de la CPUModo usuario: se restringe acceso a parte de los recursosModo supervisor: se tiene acceso a todos los recursosProteccin de memoria: Previene que el programa de un usuario tenga acceso a los programas y datos de otros usuarios y del sistema operativo.Timer: Previene que un trabajo monopolice los recursos del sistema.Instrucciones privilegiadas: Ejecutadas slo por el SOInterrupciones: Son llamadas a funciones del kernel

    Si un programa intenta usar recursos restringidos, se produce una interrupcin

  • Evolucin de los Sistemas OperativosMultiprogramacin

  • Multiprogramacin o Multitarea

  • Paginacin

  • Evolucin de los Sistemas OperativosPaginacin, ejemplo

  • Usando multiprogramacin para manejar mltiple trabajos interactivos.

    El tiempo de procesador (quantum) es compartido entre mltiples usuarios.

    Mltiples usuarios simultneamente accesan al sistema a travs de terminales.Time Sharing o Tiempo compartido

  • Tiempo realSimilar a time-sharing pero con requerimientos y objetivos diferentes

    Finalidad: aplicaciones de medicin o control que requieren monitoreo continuo.

    Ejemplos: QNX, Aperios.

  • Resumen

    Monoprogramacin

    Multiprogramacin

    Multiprocesamiento

    Tcnica en que los recursos del sistema de computacin son asignados a un programa hasta completar su ejecucin

    Su objetivo es tener varios programas en memoria principal, de manera que si uno de ellos tiene que esperar para completar un proceso de transferencia de datos o de E/S, otro (que no est en esa situacin) se pueda ejecutar

    Trabajo con varios procesadores >1.

    Aumenta la eficiencia de la Multiprogramacin

  • Componentes de un S.O.Interprete de comandosPlanificador, para organizar la ejecucin de programasGestor de archivosGestor de memoriaAsignador de recursos

  • Gestin de la MemoriaAislamiento del procesoGestin y asignacin automticasSoporte para programacin modularProteccin y control de acceso

  • Gestin de la Memoria Memoria VirtualPermite a los programadores direccionar memoria desde un punto de vista lgico

    Mientras el programa se esta ejecutando, una porcin del programa y sus datos se mantiene en bloques de disco

  • Gestin de la Memoria Intercambio o SwappingCon un sistema batch, la organizacin de memoria en particiones fijas es relativamente simple y efectiva.

    En el caso anterior, los programas permanecern en memoria hasta completar su ejecucin.

    Con tiempo compartido, la situacin es diferente, ya que normalmente se tendr ms usuarios que particiones (o memoria), por lo que es necesario guardar procesos en disco.

    El paso de procesos de memoria a disco y viceversa se llama: intercambio o swapping.

  • Gestin de Procesos Que es un Proceso? Un programa en ejecucinUna instancia de un programa ejecutndose en un computadorEntidad que puede ser asignada a, y ejecutada en, un procesadorUna unidad de actividad caracterizada por un nico hilo secuencial de ejecucin, un estado actual y un conjunto de recursos del sistema asociados.

  • Gestin de Procesos ProcesoConsiste de tres componentes: Un programa ejecutable

    Datos asociados, necesarios para el programa

    Contexto de ejecucin del programaContiene toda la informacin que el S.O. requiere para administrar el proceso (contador de programa, registrador de instruccin, pila o stack, otros)

  • Gestin de Procesos Cambio de contextoExiste una estructura de datos que contiene informacin respecto del programa en ejecucin (RI, PC, Registros, otros).

    Cuando un programa debe entregar la CPU, otro programa se ejecutar debiendo cargarse su estructura de datos.

  • Gestin de Procesos Cambio de contexto

  • Gestin de Procesos DespachadorPrograma que mueve el procesador desde un proceso a otro

    Debe prevenir que un proceso monopolice el tiempo del procesador

  • Gestin de Procesos Modelo de procesos con dos estadosNotRunningRunningEnterDispatchPauseExit(a) State transition diagramEnterQueueDispatchExitPause(a) Queuing diagram

  • Los estados del procesoTransiciones entre estadosEl proceso se bloquea por E/SEl proceso se suspende por time-outEl planificador selecciona un proceso de la fila de los readyEl proceso termina su E/S y es desbloqueadoEstados de un proceso: Running: esta utilizando la CPU, ejecutando sus instruccionesBlocked: a la espera de finalizacin de la E/SReady: a la espera de ser seleccionado para ocupar la CPU

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