UNIDAD 2: SISTEMAS OPERATIVOS. ELEMENTOS, ESTRUCTURA Y . - Smrbitabit
UNIDAD 2:SISTEMAS OPERATIVOS.ELEMENTOS, ESTRUCTURA YFUNCIONES GENERALESSistemas Operativos MonopuestoCurso 2012/2013
U.T.2: SISTEMAS OPERATIVOS. ELEMENTOS,ESTRUCTURA Y FUNCIONES GENERALES1. Introducción 2. Evolución Histórica 3. Tipos de Sistemas Operativos 4. Estructura de un Sistema Operativo 5. Funciones de un Sistema Operativo 5.1. Gestión de Procesos 5.2. Gestión de Memoria 5.3. Gestión de E/S 5.4. Gestión de Archivos6. EjerciciosSistemas Operativos Monopuesto. 2
1. INTRODUCCIÓN Definiciónde Sistema OperativoSistemas Operativos Monopuesto.“Conjunto de programas y funciones, relacionados entresí, que gestionan y coordinan el funcionamiento delhardware y del software del sistema, permitiendo hacerun uso del ordenador de una forma eficiente yapropiada”3
1. INTRODUCCIÓN Objetivos del Sistema Operativo:Incrementar la productividad (fundamental) Seguridad de la información, los usuarios y elpropio sistema Abstracción: se enmascaran los recursosSistemas Operativos Monopuesto. 4
1. INTRODUCCIÓN Funciones del Sistema Operativo:Comunicación con el usuario Control y gestión de elementos físicos Utilización por varios usuarios Ejecución de varios programas Compartición de Información Compartición de Periféricos Comunicación entre sistemasSistemas Operativos Monopuesto. 5
2. EVOLUCIÓN HISTÓRICASistemas operativos monolíticos Evolución del sistema operativo paralela a la evoluciónhardware Charles Baggage: Primera computadora Secuencia Entrada-Proceso-SalidaSistemas Operativos Monopuesto. George Boole Teoría de la lógica matemática Álgebra de Boole6
2. EVOLUCIÓN HISTÓRICAPrimera generación (1943 a 1959) Segunda generación (1960 a 1965) Tercera generación (1966 a 1971) Cuarta generación (1971 a 1981) Quinta generación (1981 hasta la actualidad)Sistemas Operativos Monopuesto. 7
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVODistintas clasificaciones: Según el tiempo de respuesta Según el número de usuarios Según el número de procesos Según el número de procesadores Trabajo en RedSistemas Operativos Monopuesto. 8
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Tiempo de RespuestaSistemas Operativos Monopuesto. Tiempo que tarda el usuario del sistema en obtenerlos resultados después de iniciar la ejecución de unprograma9
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Tiempo de RespuestaProcesamiento por lotes Tiempo real Disponibilidad de la CPU total para cada proceso, se ejecutanuno tras otroLa respuesta es inmediata (o casi inmediata) después deiniciar el procesoSistemas Operativos Monopuesto. Tiempo compartido Cada proceso utilizará ciclos de la CPU hasta quefinalice10
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de usuarios Sólo un usuario trabaja con unordenador Todos los dispositivos de hardware estána disposición de ese usuario y no puedenser utilizados por otros hasta que ésteno finalice su usoSistemas Operativos Monopuesto. Monousuario11
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de usuariosMultiusuario Varios usuarios pueden utilizar los recursos delsistema simultáneamente Pueden compartir los dispositivos externos dealmacenamiento, los periféricos de salida , elacceso a una misma base de datos instalada enel ordenador principalSistemas Operativos Monopuesto. 12
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVONúmero de procesos: es independiente el número deprocesadores Monoprogramación o monotarea Sólo puede ejecutar un programa o proceso por vezLos recursos del sistema estarán dedicados alprograma hasta que finalice su ejecuciónSistemas Operativos Monopuesto. 13
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de procesosMultiprogramación o multitarea Varios programas o procesos de forma concurrenteo simultánea.La CPU comparte el tiempo de uso del procesadorentre los diferentes programas que se deseanejecutarTodos los procesos tardarán individualmente mástiempo en ejecutarse, pero, comparándolo con lamonotarea, el tiempo medio de espera será muchomenorSistemas Operativos Monopuesto. 14
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de procesadoresMonoproceso El ordenador sólo tiene un procesador Todos los trabajos a realizar pasarán por élSistemas Operativos Monopuesto. 15
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de procesadoresMultiproceso El ordenador cuenta con dos o más procesadoresDeterminados SO pueden aprovechar las ventajas deeste tipo de hardwareTodos los sistemas operativos multiusuario actualesson multitareaSistemas Operativos Monopuesto. A excepción de Windows 9X y ME, en desusoEjemplos: Windows NT 4.0, Windows 2000, WindowsXP, Windows Vista, Linux, Unix, etc16
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO Número de procesadoresLa forma de utilizar los diferentes procesadores porparte del SO puede ser de dos tipos: Multiproceso simétrico El sistema operativo utilizará los procesadorespor igualSistemas Operativos Monopuesto. Alternará el uso de los procesadores con los quecuenta el sistema de forma simultánea17
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVONúmero de procesadores Multiproceso asimétrico El SO reparte las tareas que está realizando a losprocesadores Determinados procesos los ejecutará siempre unprocesador El otro procesador sólo se utilizará para realizar procesoso programas de usuario Es posible que un procesador esté siempre trabajando y elotro, en ocasiones, sin actividadSistemas Operativos Monopuesto. 18
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVONúmero de procesadores Multiproceso simétrico y asimétrico Mediante estas dos técnicas se consigue es que eltiempo de respuesta de la ejecución de variosprogramas en un mismo ordenador sea similar paratodosSistemas Operativos Monopuesto. 19
3. TIPOS DE SISTEMA OPERATIVOTrabajo en Red Centralizados En Red DistribuidosSistemas Operativos Monopuesto. 20
4. ESTRUCTURA DE UN S.O.Sistemas operativos monolíticos Sistemas operativos modernos Se organizan en capas o niveles Cada capa o nivel se comunica con su nivel superior einferior Cada capa se coordina para que el S.O. cumpla con susfuncionesSistemas Operativos Monopuesto. 21
4. ESTRUCTURA DE UN S.O.Nivel321Sistemas Operativos Monopuesto.4DescripciónUsuarioSe encarga de controlar los procesos a nivel usuario, es decir, muestraal usuario el proceso que está ejecutando o que quiere ejecutarSupervisorSe encarga de realizar la comunicación de cada proceso entre elsistema y el usuario. Controla y coordina la gestión de entrada/salidade los diferentes procesos hacia los periféricos y los dispositivos dealmacenamiento externoEjecutivoSobre este nivel se realiza la administración y la gestión de la memoria.Se encarga de almacenar los procesos en páginas (segmentación,paginación, buffering, etc.), tanto en memoria principal como en discoNúcleoEs el que se encarga de controlar la UCP. Gestiona qué procesos lleganal ordenador para ser ejecutados.Son sistemas operativosmultiusuario. Este nivel se encarga de realizar tareas básicas delsistema, comunicación con hardware, planificación de procesos, etc22
5. FUNCIÓN DEL S.O.es un Recurso? Tiposfundamentales de recursos: Procesador Memoria principal Periféricos E/S InformaciónSistemas Operativos Monopuesto. ¿Qué23
5. FUNCIONES DE UN S.O. Distinta gestión según componentes:Realizada por el planificador de procesos: Proceso o tarea: programa en ejecución Para ejecutar un proceso ha de residir enmemoria y tener asignados los recursos quenecesiteCada proceso está protegido del resto deprocesosSistemas Operativos Monopuesto. Procesos propios del s.o.: modo kernel oprivilegiadoProcesos propios de usuario: modo usuario (conrestricciones de acceso a los recursos hardware)24
5. FUNCIONES DE UN S.O. Distinta gestión según componentes:Memoria: gestionado por el administrador dememoria Lleva un registro de las partes de la memoria que se estánutilizando y las que no Reserva espacio de memoria para nuevos procesos ylibera espacio de los procesos finalizados Protege las zonas de memoria ocupadas de otrosprocesos Gestiona el intercambio de datos entre memoria y discoSistemas Operativos Monopuesto. 25 Importante en sistemas operativos multiproceso
5. FUNCIONES DE UN SISTEMASOPERATIVOS Distinta gestión según componentes:Periféricos: Alimentación eléctrica regida y coordinada por la UCP Buses de comunicación Permiten a la UCP comunicarse con los elementos de dichoordenador Comunicación a través del gestor de entrada/salida (chipset)ubicado en la placa base del ordenadorSistemas Operativos Monopuesto. Interfaces como medio de comunicación entre hardwarey software: Interfaz tipo texto Interfaz tipo gráfico26
5. FUNCIONES DE UN SISTEMASOPERATIVOSSistemas Operativos Monopuesto.27
5.1. GESTIÓN DE PROCESOSque el S.O. les suministre una serie derecursos Sincronización y asignación de procesos UnUCPprograma se convierte en un proceso: Se está ejecutando Se ubican en memoria las instrucciones que lo componeny sus datos asociados Se le asocia una estructura de datos: BCPSistemas Operativos Monopuesto Necesita28
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS BCP:Estructura de datos única para cada proceso Código de identificador de proceso (PID) Estado actual del proceso Prioridad del proceso Ubicación en memoria de las instrucciones y datos Recursos utilizadosSistemas Operativos Monopuesto 29
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS Proceso clásico: Sólo posee un hiloProceso multihilo Más de un hilo Comparten parte de la memoriaComunicación entrehebras mucho más rápida y eficienteSistemas Operativos Monopuesto 30
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS En ejecución Preparado, en espera o activo BloqueadoSistemas Operativos MonopuestoExisten diferentes estados en los que pueden estarlos procesos:31
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS de contextoUn proceso pasa de un estado a otro Necesidadde planificación para realizar elcambio de contexto: Planificador Algoritmos de planificación: Expropiativo No expropiativoSistemas Operativos Monopuesto Cambio32
5.1. GESTIÓN DE PROCESOSDurante su ejecución, un proceso compite con el resto de losprocesos del sistema por el uso de los recursos El reparto de estos entre los procesos y su ejecuciónconcurrente se denomina multiprogramación Toda la información de un proceso que el S.O. necesita paracontrolar se mantiene en el bloque de control de proceso oBCP En sistemas operativos multiproceso, el S.O. mantiene listasde bloques de control de procesos para cada uno de losestados del sistema Se denomina planificador a aquella parte del S.O. que seencarga de asignar los recursos del sistema de manera que seconsigan los objetivos de comportamiento especificadosSistemas Operativos Monopuesto 33
5.1. GESTIÓN DE PROCESOSProcesos se deben ejecutar en el orden adecuado y sininterferencias entre ellos Control del uso de recursos No se pueden utilizar por más de un proceso en el mismoinstante de tiempoLos procesos cargados en un sistema cooperan Espacios comunes de memoria, recursos, hardware, etc. Deben ejecutarse en el orden adecuado, el espacio dememoria adecuado y sin alterar los otros procesosEl S.O. para o lanza un proceso utilizando técnicas debloqueo específicas, como los semáforosSistemas Operativos Monopuesto 34
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS. ALGORITMOS DEPLANIFICACIÓNCómo y cuando debe ejecutarse un proceso Deben ser imparciales, equitativos, eficientes y tener buentiempo de respuesta y rendimiento Entre los diferentes criterios que existen para compararlos algoritmos tenemos: EficaciaProductividadTiempo de RetornoTiempo de EsperaTiempo de RespuestaEl mejor algoritmo será el que maximiza el uso delprocesador y la productividad y minimiza los tres tiemposSistemas Operativos Monopuesto 35
5.1. GESTIÓN DE PROCESOS. ALGORITMOS DEPLANIFICACIÓN Algoritmos de Planificación:Algoritmo FIFO Algoritmo SJF Algoritmo SRT Planificación por prioridades Round Robin Colas MultinivelSistemas Operativos Monopuesto 36
5.1.1. PLANIFICACIÓN FIFOEl más sencillo El primero que pide la CPU es el primero al que se leasigna Inconveniente: tiempo medio de espera largo Tiempo medio de espera dependiente del orden dellegadaSistemas Operativos Monopuesto 37
5.1.1. PLANIFICACIÓN FIFO Cinco procesos A, B, C, D y E Los procesos llegan en los tiempos 0, 1, 4, 5 y 8respectivamente Cada uno de ellos necesita respectivamente untiempo de ejecución de 3, 5, 2, 6 y 4 unidades detiempo Obtener tiempo de respuesta tf, tiempo de retornoT, tiempo de espera E e índice de servicio ISistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:38
5.1.1. PLANIFICACIÓN FIFO0ABC1234567891011121314151617181920Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:DE39
5.1.1. PLANIFICACIÓN mas Operativos Monopuesto Ejemplo:40
5.1.2. PLANIFICACIÓN SJF(SHORTEST JOBFIRST)Los procesos se eligen en función del tiempoestimado en que terminarán (su duración total) Si dos procesos tienen el mismo hay que desempatar,usando FCFS Es óptimo en minimizar tiempo de espera Problema: averiguar la duración del uso de CPU decada procesoSistemas Operativos Monopuesto 41
5.1.2. PLANIFICACIÓN SJF(SHORTEST as Operativos Monopuesto Ejemplo:DE42
5.1.2. PLANIFICACIÓN SJF(SHORTEST istemas Operativos Monopuesto Ejemplo:43
5.1.3. PLANIFICACIÓN SRT (SHORTESTREMAINING TIME)Asigna la CPU al proceso al que menos tiempo le restapara concluir Si dos procesos tienen el mismo, FCFS Si durante la ejecución de un proceso llega otro alque le quede menos tiempo para acabar, se le cede laCPU (expropiación) Es óptimo en minimizar tiempo de espera Problema: averiguar la duración del siguiente uso deCPU de cada procesoSistemas Operativos Monopuesto 44
5.1.3. PLANIFICACIÓN SRT (SHORTESTREMAINING TIME)0ABCD1234567891011121314151617181920Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:E45
5.1.3. PLANIFICACIÓN SRT (SHORTESTREMAINING mas Operativos Monopuesto Ejemplo:46
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR PRIORIDADESA cada proceso se le asigna una prioridad La CPU se asigna al proceso más prioritario Con o sin expropiación SJF es un caso particular La prioridad es un número en cierto rango Favorece a los procesos más prioritarios Convenio: prioridad más alta número más pequeño Ejemplo: 1 es la mayor prioridadSistemas Operativos Monopuesto 47
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR PRIORIDADESpara definir prioridades: Internamente (por el S.O.): tiempo de CPU (SJF),uso de memoria, relación entre período de CPU yde E/S, etc. Externamente: importancia del proceso,importancia del usuario en la organización, dineropagado por el usuarioSistemas Operativos Monopuesto Criterios48
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR PRIORIDADES Las prioridades asignadas pueden ser:Estáticas Dinámicas El algoritmo de planificación por prioridades puede ser: Expropiativo No expropiativo Problema de Inanición: Un proceso con baja prioridad en un sistema muy cargadopuede no ejecutarse nunca Una solución: incrementar la prioridad de un proceso segúnel tiempo de esperaSistemas Operativos Monopuesto 49
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR PRIORIDADES 17181920Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:D(0)E(1)50
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR PRIORIDADES .40Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:51
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR 21314151617181920Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:D(0)E(1)52
5.1.4. PLANIFICACIÓN POR 11601.00E8416840.50Sistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:53
5.1.5. PLANIFICACIÓN ROUND ROBINA cada proceso se le asigna el uso de la CPU unacantidad fija de tiempo llamada Quantum Si q es grande, entonces como FCFS Si q es pequeño, como si cada proceso tuviese unprocesador n veces más lento Cola circular: el orden de los procesos según sullegada a la cola de preparados, no al sistema Utiliza expropiación para rotar el proceso que se estáejecutando.Sistemas Operativos Monopuesto 54 Utiliza un temporizador
5.1.5. PLANIFICACIÓN ROUND ROBIN Ejemplo(quantum 1):0ABC1234567891011121314151617181920Sistemas Operativos MonopuestoNota: El proceso que sale se sitúa al final de la cola.DE55
5.1.5. PLANIFICACIÓN ROUND ROBIN Ejemplo(quantum 0.42C429530.40D56201590.40E84181060.40Sistemas Operativos MonopuestoProceso56
5.1.5. PLANIFICACIÓN ROUND ROBIN Ejemplo(quantum 3):0ABC1234567891011121314151617181920Sistemas Operativos MonopuestoNota: El proceso que sale se sitúa al final de la cola.DE57
5.1.5. PLANIFICACIÓN ROUND ROBIN Ejemplo(quantum 0.42C428420.50D56191480.43E84201280.33Sistemas Operativos MonopuestoProceso58
5.1.6. MULTICOLASCada cola: un algoritmo de planificación Algoritmo entre colas: Realimentadas Sin realimentaciónSistemas Operativos Monopuesto 59
5.1.6. MULTICOLAS Ejemplo:Sistemas Operativos MonopuestoObtener tiempo de respuesta tf, tiempo de retorno T, tiempode espera E e índice de servicio I, y tiempos medios de T y E El paso de un proceso de una cola a otra se produce cuandoéste se ha ejecutado durante 1 Quantum de tiempo en lacola correspondiente Un nuevo proceso se coloca al final de la cola (delante delproceso que acaba de hacer uso de la CPU) 60
5.1.6. MULTICOLASSistemas Operativos Monopuesto Ejemplo:61
5.1.6. MULTICOLAS Sistemas Operativos MonopuestoProceso62
5.1.6. MULTICOLAS EjemploABCDEF123456789101112131415161718Sistemas Operativos Monopuesto0(Desempate FIFO):63
5.2. GESTIÓN DE MEMORIApoder ejecutar un programa en un ordenador,es necesario que esté cargado en memoria principal En los primeros sistemas informáticos:Toda la memoria se dedicaba al único proceso enejecución (sin contar la parte reservada para el S.O.) SSOOactuales: Realizan una gestión de la memoria eficiente No es necesario tener en memoria todas las instruccionesde un procesoSistemas Operativos Monopuesto Para64
5.2.1. MEMORIA RAM Y MEMORIA VIRTUALLa memoria es limitada - esto produce problemas Para solucionarlo: Sistemas Operativos Monopuesto. Dividir el programa en partes denominadas capas: lascapas se iban ejecutando según fuera necesario En primer lugar, se pasa del disco duro (o soportede almacenamiento) a memoria la capa 0Cuando sea necesario utilizar otra parte delprograma que no este en la memoria principal seaccede de nuevo al disco para cargar la siguientecapa65
Sistemas Operativos Monopuesto.5.2.1. MEMORIARAM Y MEMORIAVIRTUAL66
5.2.1. MEMORIA RAM Y MEMORIA VIRTUAL MemoriaEl programa que se vaya a ubicar en memoria puedeser excesivamente grande para el tamaño de ésta Permanece en memoria la parte del programa que seeste ejecutando El resto estará en el disco Esta técnica se aplica en la mayoría de los sistemasoperativos actuales Considera el espacio en disco libre como si se tratasede memoria RAMSistemas Operativos Monopuesto. virtual:67
5.2.2. INTERCAMBIO Gestión de memoria inicial: S.O. monotarea: Memorias de poca capacidadSe reservaba una parte de ella para el sistemaoperativoEl resto era una zona para la ejecución de programasde usuario. Al tratarse de un sistema operativomonotarea, sólo podía haber un proceso en cadamomentoEn el caso del sistema operativo MS-DOS, además sereservaba una tercera zona en la parte alta de lamemoria, para ubicar los controladores de dispositivosSistemas Operativos Monopuesto. 68
5.2.2. INTERCAMBIO Gestión de memoria inicial:Sistemas Operativos Monopuesto.69
5.2.2. INTERCAMBIOFunción del administrador de memoria Llevar en un registro las partes de memoria que seestán utilizando y las que no Se reservará espacio de memoria para los nuevosprocesos Liberará el espacio de los procesos que han finalizadoSistemas Operativos Monopuesto. Se encarga de gestionar el intercambio de datosentre memoria y disco Siempre y cuando los procesos sean tan grandes queno quepan de una sola vez en memoria70
5.2.2. INTERCAMBIOLa gestión de memoria es complicada en lossistemas multitarea Se necesita disponer de varios procesos residentessimultáneamente en memoria Intercambio: Los procesos en espera pueden ser llevados al disco ydejar libre la parte de memoria que ocupan para queotros procesos entren en ejecución Los procesos se pueden cargar siempre en la mismaposición de memoria o reubicarse en otra. Lareubicación puede ser estática o dinámicaSistemas Operativos Monopuesto. 71
5.2.2. INTERCAMBIO Dividir la memoria en particiones fijas Cola de los procesos que solicitan entrar enmemoria El planificador tiene en cuenta losrequerimientos de memoria de cada uno de losprocesos y las particiones de memoriadisponiblesSistemas Operativos Monopuesto. Primera opción:Segunda opción: Cada partición tenga asociada una cola de tareas72
5.2.2. INTERCAMBIOSistemas Operativos Monopuesto.73
5.2.2. INTERCAMBIO Dificultad en el diseño con las particiones fijas Selección de los tamaños de las particiones Desaprovechamiento o fragmentación de la memoria Esta fragmentación puede ser : Interna, que afecta a la parte de la memoria que nose está usando pero que es interna a una particiónasignada a un proceso Externa, que ocurre cuando una partición disponibleno se emplea porque es muy pequeña paracualquiera de los procesos que esperanCon un conjunto dinámico de procesos ejecutándose,no es posible encontrar las particiones de memoriaadecuadas. La opción es disponer de particionesvariablesSistemas Operativos Monopuesto. 74
5.2.2. INTERCAMBIO Se necesita un registro con información de las particioneslibres y ocupadas Se siguen presentando problemas de fragmentaciónexternaSolución: Permitir que los procesos puedan utilizar memoria nocontigua, lo que se consigue mediante técnicas depaginación Hay un mecanismo de traducción de las direccioneslógicas a las físicas mediante una tabla de páginas. Hayque tener en cuenta: el tamaño de la tabla y el tiempo deasignaciónSistemas Operativos Monopuesto. Problema:75
5.2.2. INTERCAMBIO Alternativa: En contraposición al concepto memoria como unarray o lista unidimensional, se halla la segmentación El espacio de direcciones lógicas es un conjunto desegmentos con diferentes nombres y tamaños, sinninguna ordenación entre ellos No se produce fragmentación interna, pero sí externa,que ocurre cuando todos los bloques de memoria libresson demasiado pequeños para acomodar a un trozo obloque de procesoAunque la segmentación y la paginación son esquemasdiferentes de gestión de la memoria, se puedenconsiderar estrategias combinadasSistemas Operativos Monopuesto. 76
5.2.3. PAGINACIÓNTécnica que consiste en dividir la memoria interna oRAM en zonas iguales, llamadas frames o marcos, y losprogramas en partes de idéntico tamaño, denominadaspáginas Para ubicar un programa en memoria, el sistemaoperativo buscará en la memoria física los marcos quetenga libres El tamaño de estos marcos se diseña mediantehardwareSistemas Operativos Monopuesto. 77
5.2.3. PAGINACIÓNSi utilizamos un sistema de multiprogramación y sólohay un trabajo, éste tendrá asignados todos los marcosnecesarios para él Mediante la tabla de páginas, la UCP asigna lasdirecciones físicas de los marcos a las páginas en las quese ha dividido el programa La asignación de los marcos no tiene que sernecesariamente consecutivaSistemas Operativos Monopuesto. 78
5.2.3. PAGINACIÓNSistemas Operativos Monopuesto.79
5.2.3. PAGINACIÓNEn resumen: La paginación es una técnica de reasignación oredireccionamiento dinámico, con la consideración de quela tabla de páginas se puede almacenar en registrosespeciales destinados a tal efecto o en una parte de lapropia memoriaLa transformación de las direcciones lógicas en físicas larealiza la unidad de administración de memoriaManagement Memory United (MMU)Sistemas Operativos Monopuesto. 80
5.2.3. PAGINACIÓN Esquema de traducción de la paginaciónNº PáginaTabla de Páginasde un procesoEn un determinado instanteun Marco de Página contendráuna página de memoria deun proceso. El espacio virtualasignado a un proceso escontiguo pero no lo son losmarcos de página que lepertenecen.DesplazamientoSistemas Operativos Monopuesto.Dirección lógica (bus)Marco 0Marco 1Página 0Página 1Página 2Marco n-1Página m-1Página mMarco n81Mapa de memoria de un procesoMemoria Principal. Marcos de Página
5.2.4. SEGMENTACIÓN Técnica similar a la paginación :Permite definir los bloques de memoria, en estecaso, de tamaño variable Cada segmento puede variar desde 0 hasta unmáximo permitido Estos segmentos pueden tener longitudesdistintas La longitud de un segmento puede variar segúnlas necesidades del programaSistemas Operativos Monopuesto. 82
5.2.4. SEGMENTACIÓNSistemas Operativos Monopuesto.83
5.2.5. SWAPPINGTécnica similar a la de memoria virtual Cuando varios usuarios están ejecutando procesos enun mismo ordenador, éste se ve obligado a cargarlos enRAM Según el estado en el que se encuentre el proceso decada usuario, la memoria se irá liberando de su proceso,y pasará a la zona de swap mediante la técnica llamadaswap-out Si el usuario vuelve a solicitar su proceso para seguirejecutándolo, se produce el denominado swap-in, queconsiste en pasar el programa de la zona de swap a lamemoria internaSistemas Operativos Monopuesto. 84
5.2.5. SWAPPINGSistemas Operativos Monopuesto.85
5.2.5. SWAPPINGEsta zona de swap se suele utilizar en sistemasoperativos como UNIX y Linux Está formada por un espacio físico del disco en elque tenemos el sistema operativo y las aplicacionesque se van a ejecutar Los fabricantes de estos sistemas operativosrecomiendan que esta zona sea del 20%,aproximadamente, del espacio en disco o el doblede la capacidad de RAM del ordenadorSistemas Operativos Monopuesto. 86
5.2.6. PROGRAMAS REUBICABLES,REENTRANTES, RESIDENTES YREUTILIZABLESProcesos reubicables Procesos reentrantes Procesos residentes Procesos reutilizablesSistemas Operativos Monopuesto. 87
5.3. GESTIÓN DE E/SUna de las funciones principales de un sistemaoperativo es el control de los periféricos deentrada/salida del ordenador. Periférico: Dispositivo electromecánico, electromagnético oelectrónico que permiten la comunicación directa con elexterior, permitiendo la entrada y/o salida de datos haciao desde el mismoSistemas Operativos Monopuesto. 88
5.3. GESTIÓN DE E/SCada periférico está compuesto por un componentemecánico y por otro u otros componentes electrónicos El sistema operativo accede a la información de lamemoria principal, la extrae en forma de impulsoseléctricos y la envía a los diferentes dispositivosperiféricosSistemas Operativos Monopuesto. 89
5.3. GESTIÓN DE E/S Una vez instalado el periférico el SO se encarga de:Eliminar los errores Determinar qué dispositivo requiere atención Enviar órdenes a los dispositivos Eliminar los posibles errores, por ejemplo, durante laimpresión de documentos, durante la escritura/lecturadesde CDs, pendrives, etc. Determinar qué dispositivo requiere atención El dispositivo envía una petición de interrupción (IRQ)para solicitar la atención del SO. Al teclado según seintroducen los caracteres, al ratón al hacer clic Sistemas Operativos Monopuesto. 90
5.3. GESTIÓN DE E/S. INTERRUPCIONESInterrupción: señal de llamada generada por undispositivo cuando necesita ser atendido por la CPU Vector de interrupción: IRQ: Interrupt ReQuest Canal de comunicación única para hacer llegar las peticiones deinterrupción a la CPU Los PCs suelen contar con al menos 20 IRQs, que en principiosuponen 20 posibles vías diferentes de que la CPU recibainterrupciones Tratar en profundidad el tema de las interrupciones resultaríademasiado complejo, por lo que no nos adentraremos en suestudio en este modulo. En cualquier caso puede encontrarsemás información de interés en diversas páginas de internet y enla presentación Interrupcion.pps que se incluye en la unidadSistemas Operativos Monopuesto. 91
5.3. GESTIÓN DE E/S. INTERRUPCIONESEn los sistemas por interrupciones una vez iniciado eltratamiento de una interrupción, la rutina de serviciosuele ejecutarse hasta el final. Las rutinas de serviciosuelen ser cortas y provocando un retraso aceptablepara la mayoría de dispositivos A pesar de ello, en algunos sistemas es necesario quelos dispositivos de E/S se organicen en unos niveles deprioridad De esta manera una interrupción con prioridad altapodrá ser aceptada por la CPU, incluso cuando estéatendiendo una de un dispositivo de menor prioridadSistemas Operativos Monopuesto. 92
5.3. GESTIÓN DE E/S. DMAAcceso Directo a Memoria Usado por ciertos periféricos que quieren transferiruna gran cantidad de información Se suprime el acceso mediante IRQ y direcciones deE/S La transferencia se realiza a través de unas líneasllamadas DRQ (DMA Request): Acceso a memoria más rápido Se deja libre el procesador para otras tareasUtilizado por HD, tarjetas gráficas y de sonido.Sistemas Operativos Monopuesto. 93
5.3. GESTIÓN DE E/S. DMA Error en un periférico al usar DMA:S.O. o usuario desactivan DMA Activación de modo PIO: Funcionamiento del periférico más lentoModo Ultra-DMA: DMA de alta velocidadSistemas Operativos Monopuesto. 94
5.3. GESTIÓN DE E/S. DMA Técnicas para mejorar el rendimiento del sistema:Caching Buffering SpoolingSistemas Operativos Monopuesto. 95
5.4. GESTIÓN DE ARCHIVOS Datos: programas, documentos, imágenes, etc. que se almacenan deforma permanente en memoria secundariaLos datos se almacenan en unas estructuras llamadasficheros o archivosSistemas Operativos Monopuesto. 96
5.4. GESTIÓN DE ARCHIVOS. FICHEROSFichero: colección
4. ESTRUCTURA DE UN S.O. 22 Nivel Descripción 4 Usuario Se encarga de controlar los procesos a nivel usuario, es decir, muestra al usuario el proceso que estáejecutando o que quiere ejecutar 3 Supervisor Se encarga de realizar la comunicación de cada proceso entre el sistema y el usuario. Controla y coordina la gestión de entrada/salida
1.4.6 Sistemas operativos integrados 35 1.4.7 Sistemas operativos de nodos sensores 36 1.4.8 Sistemas operativos en tiempo real 36 1.4.9 Sistemas operativos de tarjetas inteligentes 37 1.5 CONCEPTOS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS 37 1.5.1 Procesos 38 1.5.2 Espacios de direcciones 40
contenido sinÓptico unidad i puericultura. unidad ii historia clÍnica pediÁtrica. unidad iii nutriciÓn infantil. unidad iv reciÉn nacido unidad v el lactante unidad vi el pre – escolar unidad vii el escolar unidad viii el adolescente unidad ix inmunizaciones unidad x intoxicaciones en el niÑo unidad xi accident
control y gestión eficiente del software y el hardware de cada equipo, no se contemplaba su interconexión. Sistemas operativos para equipos conectados a una red. Sistemas que se han desarrollado a partir de las posibilidades de comunicación entre máquinas y que se pueden subdividir en: o Sistemas operativos para equipos servidores.
Tema 1.- 'INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS' Página 3/13 Esquema 1Visión del usuario USUARIO INTERPRETE DE COMANDOS SO PROGRAMA. CURSO: 2003-2004 SISTEMAS OPERATIVOS TEMA 1 2.- HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LOS SO Vamos a ver como ha ido evolucionando el hardware.
1. UNIDADES DIDÁCTICAS GEOLOGÍA Unidad 1: La Tierra en el universo Unidad 2: El Sistema Solar Unidad 3: Minerales y rocas Unidad 4: Planeta Agua (la Hidrosfera) Unidad 5: Tiempo y atmósfera BIOLOGÍA Unidad 1: La célula: unidad estructural de los seres vivos Unidad 2: Los procesos vitales Unidad 3: La diversidad de la vida
Unidad 0- Septiembre- repaso curso anterior Unidad 1- Octubre Unidad 2- Noviembre Diciembre Segundo trimestre Unidad 3- Enero- febrero Unidad 4- Febrero – Marzo Tercer trimestre Unidad 5- Marzo – Abril Unidad 6- Abril- Mayo Repaso del curso- junio PRIMER TRIMESTRE (12 semanas) Evaluación Inicial: Unit 1.
Invertir on acto: Principios Operativos para la Gestión del Impacto PROPÓSITO Los Principios Operativos para la Gestión del Impacto han sido elaborados por un grupo de inversionistas y gestores de activos para describir las características principales de la gestión de inversiones en empresas u
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