Resumen de análisis de sistemas operativos

Los temas fundamentales del diseño de sistemas operativos están relacionados con la gestión de procesos e hilos:
• Multiprogramación: consiste en la gestión de varios procesos dentro de un sistema mono-procesador.
• Multiprocesamiento: consiste en la gestión de varios procesos, dentro de un sistema multiprocesador.
• Procesamiento distribuido: consiste en la gestión de varios procesos,ejecutándose en sistemas de computadores múltiples y distribuidos. La reciente proliferación de las agrupaciones es el principal ejemplo de este tipo de sistemas.

Semáforos
Para solucionar problemas de procesos concurrentes, se diseño un S.O. como un conjunto de procesos secuenciales, eficiente y fiables para dar soporte a la cooperación. Los procesos de usuario podrían utilizar estos mecanismos si elprocesador y el S.O. los hacían disponible.
El principio fundamental es el siguiente, 20+ procesos pueden cooperar por medio de simples señales, de manera que se pueda obligar a un proceso a detener en una posición determinada hasta que reciba una señal específica. Para la señalización se usan variables especiales llamadas semáforos “S”, los procesos ejecutan las primitivas wait(s) si la señalaun no se transmitió, el proceso se suspende hasta que tiene lugar la transmisión.
A los semáforos se los contemplan como variables que tienen un N° entero sobre el que se definen las siguientes operaciones:
-un semáforo puede iniciarse con un valor negativo la operación wait disminuye el valor del semáforo. Si el valor no es positivo el proceso que ejecuta wait se bloquea. las operaciones signalincrementa el N° del semáforo. Si el valor es positivo se desbloquea el proceso bloqueado por una operación wait. No hay forma de examinar o manipular los semáforos aparte de estas tres operaciones.
Las primitivas wait y signal se suponen atómicas, es decir no pueden ser interrumpidas y cada rutina puede considerarse como un peso indivisible.
Un semáforo solo puede tomar los valores 0 y 1. Sonmás sencillos de implantar y pueden demostrarse que tienen la misma potencia de expresión que los semáforos generales.
En ambos semáforos se emplean una cola para mantener los procesos en espera, la cuestión reside en el orden en que se retiran los procesos de la cola. La política utilizada en la de FIFO; el proceso que estuvo bloqueado durante más tiempo se libera de la cola, se denominasemáforo robusto (incluye esta estrategia). Un semáforo débil no especifica el orden en que se retiran los procesos de la cola.
Los semáforos robustos garantizan la inexistencia de inanición en el algoritmo de exclusión mutua, pero no así en los semáforos débiles, se supone que los semáforos son siempre robustos ya que son los más adecuados y porque son los tipos de semáforos que más incluyen los S.O.Implementación de los semáforos. Como se menciono anteriormente es impredecible que las operaciones wait y signal sean implementadas como primitivas atómicas.
La esencia del problema del productor/consumidor, es la exclusión mutua: solo 1 proceso puede manipular un semáforo a la vez, en una operación wait o signal. Se pueden utilizar cualquier esquema de software con los algoritmos de Dekker oPeterson los que suponen una sobrecarga de procesos sustancial. Otra alternativa es usar uno de los esquemas de soporte del hardware p/la exclusión mutua..
En sistemas monoprocesador procesador, se pueden inhibir las interrupciones durante una operación wait o signal.

*semget Crea o toma el control de un semáforo
* semctl Operaciones de lectura y escritura del estado del semáforo. Destruccióndel semáforo
* semop Operaciones de incremento o decremento con bloqueo
semctl(getval) retorna el valor actual del semáforo
semctl(setval) se modifica el valor del semáforo (un cuarto parámetro entero da el nuevo valor)
semctl(IPC_RMID) destruye el semáforo

Interbloqueo
Los sistemas de cómputo tienen muchos recursos que sólo pueden ser utilizados por un proceso a la vez. Si dos procesos...