Estructura del sistema operativo

Sistemas operativos Tema 3: Estructura del sistema operativo

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Contenidos
Componentes típicos del SO Servicios del SO Llamadas al sistema Programas del sistema El núcleo o kernel Modelos de diseño del SO Cómo se implementa un SO

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Componentes típicos de un SO
procesos memoria entrada/salida

redes

protección

archivos

Intérprete de órdenes

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Gestión de procesosprocesos

Un proceso es un programa en ejecución. Para poder ejecutarse, un proceso necesita tiempo de CPU, una porción de memoria, archivos, E/S y demás recursos. Responsabilidades del S.O.:
creación y eliminación de procesos planificación de procesos: repartir la CPU entre los procesos activos sincronización entre procesos comunicación entre procesos

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Gestión de memoria

memoriaLa memoria es un recurso escaso por el que compiten los distintos procesos. Responsabilidades del S.O.:
conocer qué zonas de memoria están libres y cuáles están ocupadas decidir qué procesos hay que cargar cuando haya memoria libre reservar y liberar zonas de memoria según se solicite memoria virtual: utilizar el almacenamiento secundario como una extensión de la memoria principal.

5Gestión de la E/S

entrada/salida

La E/S es un conjunto de dispositivos muy variados y complejos de programar. Objetivos del S.O.:
proporcionar una interfaz uniforme para el acceso a los dispositivos (independencia del dispositivo) proporcionar manejadores para los dispositivos concretos tratar automáticamente los errores más típicos para los dispositivos de almacenamiento, utilizar cachés paralos discos, planificar de forma óptima las peticiones

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Sistema de archivos

archivos

Un archivo es un conjunto de datos identificado por un nombre. Los archivos se almacenan en dispositivos de E/S. Un archivo es un concepto de alto nivel que no existe en el hardware. Funciones del S.O.:
manipulación de archivos: crear, borrar, leer, escribir... manipulación de directorios ubicar losarchivos y directorios en los dispositivos de almacenamiento secundario automatizar ciertos servicios: copia de seguridad, versiones, etc.
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Sistema de protección

protección

La protección abarca los mecanismos destinados a controlar el acceso de los usuarios a los recursos, de acuerdo con los privilegios que se definan. Objetivos del S.O.:
definir el esquema general de protección:clases de usuarios, clases de permisos/privilegios, etc. definir mecanismos de acceso a los recursos: contraseñas, llaves, capacidades, etc. controlar el acceso a los recursos, denegando el acceso cuando no esté permitido

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Redes

redes

En un sistema distribuido, existen varios ordenadores con sus propios recursos locales (memoria, archivos, etc.), conectados mediante una red. Objetivosdel S.O.:
proporcionar primitivas para conectarse con equipos remotos y acceder de forma controlada a sus recursos: primitivas de comunicación (enviar y recibir datos) sistema de ficheros en red (ej. NFS) llamada remota a procedimiento (RPC) etc.
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Intérprete de órdenes (command interpreter)

Intérprete de órdenes

Para que un usuario pueda dialogar directamente con el S.O., se proporcionauna interfaz de usuario básica para:
cargar programas abortar programas introducir datos a los programas trabajar con archivos trabajar con redes

Ejemplos: JCL en sistemas por lotes, COMMAND.COM en MS-DOS, shell en UNIX

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Servicios del SO
El S.O. ofrece a los programas una serie de servicios para trabajar en el computador:
Ejecución de programas Operaciones de E/S Manipulación dearchivos y directorios Comunicación entre procesos Comunicación con equipos remotos Administración de la protección y seguridad Leer el estado del sistema (hora, nº de procesos, etc.)

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Servicios adicionales
Aparte de los servicios básicos, el S.O. puede ofrecer algunas funciones para optimizar el uso del sistema: Compartición de recursos Contabilidad (accounting) - conocer el consumo de...