Conceptos

Las "Llamadas al sistema", es la interfaz entre el S.O. y los programas del usuario.

• Crean, eliminan y utilizan objetos del SW controlados por el S.O., los más importantes son los procesos y archivos.
• Permiten a los programas comunicarse con el S.O. y solicitarle servicios.
• A cada llamada le corresponde un procedimiento
• Procesos:
  • Consta de un programa ejecutable, sus datos, pilas, contador y registros, además de la información necesaria para ejecutar el programa.
  • La información de control se almacena en la tabla de procesos, la cual es administrada por el S.O.
  • Posee un arreglo de estructuras, una por cada proceso existente en ese momento.
  • Un proceso suspendido consta de:
    • Un espacio de dirección.
    • Los datos pertinentes de la tabla de procesos.
  • Un proceso puede crear procesos hijo y estos nuevos procesos hijo, formando un árbol de procesos.

Máquinas Virtuales:

Existe un elemento central llamado monitor de la máquina virtual que:

• Se ejecuta en el Hardware.
• Realiza la multiprogramación.
• Proporciona varias máquinas virtuales en la capa superior.
• Instrumentan copias exactas del HW con su modo de núcleo, usuario, e/s de información, interrupciones al sistema, etc.
• Pueden ejecutar cualquier SO que se ejecute en forma directa sobre el HW.
• Soportan periféricos virtuales.

Modelo Cliente Servidor:

• La tendencia actual de los SO es, mover el código a capas superiores y mantener un núcleo mínimo.
• Implantar la mayoría de las funciones del SO en los procesos del usuario.
• El proceso del usuario envía la solicitud a un proceso servidor.
  • El servidor realiza el trabajo y lo regresa.
• El núcleo controla la comunicación entre los clientes y los servidores.
• El SO se fracciona en partes cada una, controlando ciertos procesos.
• Los servidores ejecutan los procesos en modo usuario.
  • No tienen acceso directo al HW

• Archivos:

Los S.O. trabajan con directorios, que es una forma de agrupar los archivos.

Los directorios se agrupan jerárquicamente, por lo que cara archivo tiene una ruta de acceso.

Existen distintos esquemas de seguridad de archivos en los distintos S.O.

Estructura de los S.O.

Es la organización interna de los S.O. y se clasifica como:

Sistemas Monolíticos:

• No existe estructura, el SO es una colección de procedimientos que se llaman entre sí.
• Para ejecutar los servicios del SO:
  • Se solicitan colocando los parámetros bien definidos mediante registros o pilas.
  • La instrucción cambia de modo usuario a modo máquina
  • El SO examina los parámetros de la llamada para determinar cual de ellas se debe realizar.
  • El SO analiza una tabla que contiene la en la entrada un apuntador al procedimiento que realiza.
  • La llamada al sistema termina y el control regresa al usuario.

Tendencias S.O.

• Multiprocesamiento.
• Migración hacia microcódigo de funciones de los S.O.
• Profundización en el uso de las máquinas virtuales.
• Compatibilidad con nuevas generaciones de computadoras.
• Desarrollo de Ingeniería de SW para generar S.O. más confiables, preservables y comprensibles.
• Proliferación de redes de sistemas, distribuyendo tareas en equipos.
• Profundización en el desarrollo de S.O. con funciones distribuidas entre varios procesadores a través de grandes redes de sistemas.

Importancia del HW en los S.O.:

• Compaginación de almacenamiento.
  • Acelerar el acceso al almacenamiento primario.
• Registro de relocalización.
  • Permite relocalizar en forma dinámica los programas.
  • Se asigna una dirección base a cada programa en la memoria principal.
• Interrupciones y escrutinio:
  • Permiten a una unidad obtener la inmediata atención de otra.
  • Escrutinio: Técnica que permite que una unidad verifique el estado de otra unidad de funcionamiento independiente.
• Buffer:
  • Área de almacenamiento primario, contiene datos durante transferencia de e/s.
  • Existen entradas de buffer doble.
• Dispositivos periféricos:
• Protección del almacenamiento:
  • Limita el número de direcciones que un programa puede referenciar.
  • Esencial en sistemas multiusuario.
  • Se utilizan límites de registros.
  • También se utilizan claves de protección del almacenamiento.
• Temporizadores y relojes:
  • Temporizador de intervalos: previene que un usuario monopolice el procesador en sistemas multiusuario.
  • Genera interrupciones en ciertos intervalos de tiempo.
  • Reloj Horario del sistema.
• Multiprocesamiento:
  • Varios procesadores comparten un almacenamiento primario común y un solo S.O.
  • Es necesario secuencializar el acceso a una localización (dirección) de almacenamiento compartido para que dos procesadores no intenten modificarla al mismo tiempo, o modificarla cuando otro intenta leerla.

Sistema en Capas:

• Consiste en organizar el SO como una jerarquía de capas, cada una construida sobre la inmediata inferior.
• Capa 0:
  • Trabaja con la asignación del procesador.
  • Alterna entre los procesos cuando ocurren las interrupciones o expiran los cronómetros.
  • Proporciona la multiprogramación básica.
• Capa 1:
  • Administra la memoria y del disco.
• Capa 2:
  • Administra la comunicación entre cada proceso y la consola del operador.
  • cada proceso tiene su consola de operador.
• Capa 3:
  • Controla los dispositivos de e/s y almacena en buffers los flujos de información entre ellos.
• Capa 4:
  • Aloja los programas del usuario.
• Capa 5:
  • Localiza el proceso operador del sistema.