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Sistemas Operativos

Curso 2014
Estructura de los sistemas
operativos

Agenda
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Componentes de un sistema operativo.
Servicios del sistema operativo (system services).
Llamados a sistema (system calls).
Estructura del sistema.
Máquinas virtuales

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Componentes del sistema operativo
 Por su complejidad unsistema operativo debe ser, en su diseño,
modularizado en varios componentes:
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Administración de procesos.
Administración de memoria.
Subsistema de Entrada/Salida.
Administración de almacenamiento secundario.
Subsistema de archivos.
Subsistema de red.
Sistema de protección.

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Administración de procesos:Proceso
 Un programa en la memoria + CPU + acceso a dispositivos + recursos
constituyen un proceso.
 Un programa es una entidad pasiva, mientras que un proceso es una
entidad activa.
 Cada proceso cuenta con un contador de programa (PC program counter)
que determina la próxima instrucción de código a ejecutar.
 El proceso necesita de ciertos recursos (CPU, memoria, archivos, y
dispositivos de E/S)para realizar su tarea.

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Administración de procesos
 El sistema albergará muchos procesos compitiendo por los recursos y será
el responsable de proveer de medios o servicios para que realicen su tarea:
– Crear y destruir procesos.
– Suspensión y reanudación de procesos.
– Proveer mecanismos para la cooperación(sincronización) y comunicación entre
los procesos.
– Proveer mecanismos para prever la generación de dead-locks o lograr salir de
ellos.

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Administración de memoria
 La memoria principal es un arreglo de palabras o bytes.
 Es un repositorio de datos de rápido acceso compartido por los CPUs y los
dispositivos.
 Lamemoria es un área de almacenamiento común a los procesadores y
dispositivos del sistema dónde se almacenan programas, para su
ejecución, y datos.
 La vinculación de las direcciones de los programas a direcciones de
memoria es fuertemente dependiente del hardware igual que la posibilidad
de reubicación.
 El sistema deberá administrar el lugar libre y ocupado, decidir que proceso
podrá comenzar cuándoes cargado en memoria.

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Administración de memoria
 Para lograr la multiprogramación es necesario mantener varios programas
en memoria al mismo tiempo.
 Existen varios esquemas para la administración de la memoria y requieren
distinto soporte del hardware.
 El sistema operativo es responsable de las siguientestareas:
– Mantener que partes de la memoria están siendo utilizadas y por quién.
– Decidir cuales procesos serán cargados a memoria cuando exista espacio de
memoria disponible.
– Asignar y quitar espacio de memoria según sea necesario.

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Subsistema de entrada/salida
 El sistema operativo deberá encapsular y ocultar lascaracterísticas
específicas de los diferentes dispositivos de almacenamiento y ofrecer
servicios comunes para todos los medios de almacenamiento.
 Para ello proveerá de:
– Un conjunto de servicios que provean la interfase con el subsistema e
implementen técnicas de cache, buffering y spooling.
– Una interfase cliente con el sistema operativo para los manejadores de
dispositivos o device drivers quepermitirá interactuar (mediante cargas
dinámicas o no) con cualquier modelo de dispositivo.
– Device drivers específicos.
– Montaje y desmontaje (Mount/Dismount) de dispositivo.

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Administración de almacenamiento secundario
 La memoria principal es volátil y demasiado pequeña para guardar todos
los datos y programas...