Sistemas Operativos 19

8/4/2019 Sistemas Operativos 19

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Ing. David Benavides


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Ing. David Benavides L.

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ProcesamientoDatos Resultado

Entrada Salida

Instrucciones de mquina


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La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con 4secciones principales: la unidad aritmtico lgica (ALU por sus siglasdel ingls: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control (UC), la memoriacentral, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes estninterconectadas por canales de conductores denominados buses.


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Secuencia de celdasde almacenamientonumeradas, dondecada una es un bit ou n i d a d d einformacin.

E l p r o c e s a d o r (tambin llamadoUnidad central deprocesamiento oCPU) consta de:

O A L U e s e ld i s p o s i t i v od iseado parallevar a cabo laso p e r a c i o n e selementales comolas operacionesa r i t m t i c a s yl g i c a s , yoperaciones decomparacin orelacionales

Sigue la direccinde las posicionesen memoria quec o n t i e n e n l ainstruccin que elcomputador va a

realizar. Transfiereluego el resultadoa ub i cac i onesapropiadas en lamemoria.

S i r v e n a l acomputadora parao b t e n e r informacin delmundo exterior y/o comunicar los

r e s u l t a d o sgenerados por elcomputador a lexterior.


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p1

p2

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Procesos.

CPU

Memoria.


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Es una seal recibida por el procesador de un ordenador,indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecucin actual ypasar a ejecutar cdigo especfico para tratar esta situacin.

Estas son

asncronas a laejecucin del

procesador, es decir,se pueden producir

en cualquiermomento.

Conocidas como excepciones.Son aquellas que se producen

de forma sncrona a laejecucin del procesador y portanto podran predecirse si seanaliza con detenimiento latraza del programa que en esemomento estaba s iendoejecutado en la CPU



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Excepciones de programas.Interrupciones peridicas del reloj.Interrupciones de entrada y salida.Excepciones de Hardware.



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Su objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste de unamemoria de baja velocidad, basndose en el principio de cercana de referencias.



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A menor tiempo de acceso mayor costoA mayor capacidad mayor costoA mayor capacidad menor velocidad.

- REGISTROS: Los registros son espacios fsicos dentro delmicroprocesador.- MEMORIA CACH: Clase de memoria RAM esttica (SRAM) de

acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM.

- MEMORIA RAM: Tipo de memoria de ordenador a la que se puedeacceder aleatoriamente; es decir, se puede acceder a cualquier byte dememoria sin acceder a los bytes precedentes.

- MEMORIA VIRTUAL: Es una tcnica de gerencia de memoria, usada

por un sistema operativo, donde memoria no contigua es presentada alsoftware como memoria contigua.

- DISCOS: Dispositivo magntico que almacena todos los programas ydatos de la computadora.



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Es un software que acta de interfaz entre los dispositivos de hardware ylos programas utilizados por el usuario para gestionar un computador. Esel responsable de coordinar las actividades y llevar a cabo el intercambiode los recursos y acta como estacin de trabajo para las aplicacionesque se ejecutan en la mquina.

Provee de un ambiente conveniente de trabajo.Hace uso eficiente del Hardware.Provee de una adecuada distribucin de losrecursos

Un Sistema Operativo debe cumplir las siguientesfunciones:

Gobierna el Sistema.Asigna los recursos.Administra y controlar la ejecucin de los programas.



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Nmero de usuariosque puede soportar

Propsito para elq u e f u e r o n

diseados

Monousuarios

Multiusuario

De propsitoGeneral

De propsitoespecfico

De tiempo real

De tolerancia a fallos



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Modo de trabajo

Hardware delordenador

off-line (batch)

on-line (interactivo)

Nmero deprocesadores

Situacin de lamemoria principal

Centralizado

Distribuido

Monoprocesador

Multiprocesador

Si t O ti



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Arbitro eficiente que asigna los recursos a losprocesos.

Procesos: Programas en ejecucin quecompiten por el uso de un recurso.

Recursos: Reales, virtuales, fsicos o lgicos.

El Sistema Operativo monitorea:

Estado en el que se encuentran los recursos.Quien, cuando y durante cuanto tiempo tieneel control.Asociar y desasociar recursos.

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1. Auto verificacin, memoria ROM.

2. Programa cargador del S.O.

Revisa el buen funcionamiento de los dispositivos bsicos en lacomputadora, memoria, unidades de disco, monitor, puertos y

teclado, si todo esta correcto inicia carga del sistema operativo.

Segn la secuencia de arranque declarada en la configuracin bsica de lacomputadora (setup) la computadora inicia una bsqueda del sistema operativo

(el disco duro, disco A: u otra unidad especifica, esto se conoce como boot

drive), una vez ubicado, lo cargar la memoria RAM.

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Comprobacin del sistemaSe establecen estructuras internas del SO: Tabla de procesos, tabla dememoria, de E/S.

Se carga la parte del S.O. que va a estar siempre en memoria, conocidocomo sistema operativo residente.

Se lanzan los procesos auxiliares y demonios (impresin, red, etc.)Se crea un proceso de inicio o login por cada terminal o sesin deusuario

3. Fase de iniciacin del S.O.

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(1945 1955)Hardware: Tubos de vaco y paneles de control.Sistema Operativo: No existe.

(1955 1965)Hardware: Transistores (tarjetas perforadas).Sistema Operativo:I. SO de trabajo nico: slo se dedica a preparar elsistema para la llegada de trabajos.II. SO por lotes (batch): automatiza la secuencia deoperaciones involucradas en la ejecucin de unprograma usando ordenes que lee, interpreta yejecuta el monitor de lotes (porcin de cdigoresidente en memoria).

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(1965 1980)Hardware: Circuitos integrados.Sistema Operativo:I. SO de multiprogramacin: ms de unprograma residente en memoria principal al

mismo tiempo.II. SO de multiprocesamiento: ms de unprocesador.III. SO multiusuario o multiacceso: permite avarios usuarios acceder a un mismo ordenadormediante terminales interactivos (menor tiempo

de respuesta).Multiprogramacin MultiusuarioI V . S O d e t i e m p o c o m p a r t i d o :multiprogramacin, multiusuario e interactivo. Elusuario tiene la impresin de que es l el nicoque trabaja con la mquina.

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(1980 hoy)Hardware: Microprocesador (computadorpersonal).

Sistema Operativo: (para comunicar variasmquinas)I. SO de red: el usuario es consciente de laexistencia de varias mquinas e indica deforma explcita con cul desea trabajar.II. SO distribuido: el usuario no es consciente

de las mquinas conectadas entre s(transparencia).

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Usuarios de rdenes/aplicaciones.Usuario programador.Usuario diseador/implementador.Administrador del sistema.

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Se considera que un sistema operativo est formado por trescapas:NcleoServiciosIntrprete de mandatos o shell

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Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al

hardware de la computadora. Generalmente utiliza abstracciones.

Se encarga de:La comunicacin entre los programas que solicitan recursos y el hardware.Gestin de los distintos programas informticos (tareas) de una mquina.Gestin del hardware (memoria, procesador, perifricos, formas de almacenamiento,etc.)

Ncleos hbridos:Son muy parecidos alos microncleos

puros, excepto queincluyen cdigoadicional en elespacio de ncleopara que se ejecutems rpidamente.

Tipos de kernel

Ncleosmonolticos:Facilitan

abstraccionesdel hardwarerealmentepotentes yvariadas.

Microncleos:Proporcionanun pequeoconjunto deabstraccionessimples del

hardware.

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Los servicios se suelen agrupar segn su funcionalidad en varios componentes, cada uno decuales se ocupa de las siguientes funciones:

Gestin de procesos:Encargada de la creacin, planificacin y destruccin de procesos.Gestin de memoria: Componente encargado de saber qu partes de memoria estnlibres y ocupadas, as como de la asignacin y liberacin de memoria segn la necesiten los

procesos.

Gestin de la E/S: Se ocupa de facilitar el manejo de los dispositivos perifricos.Gestin de archivos y directorios: Se encarga del manejo de archivos y directorios yde la administracin del almacenamiento secundario.

Comunicacin y sincronizacin en procesos: Encargada de ofrecer mecanismospara que los procesos puedan comunicase y sincronizarse.

Seguridad y proteccin: Este componente debe encargarse de garantizar la informacinde los usuarios y de definir lo que pueden hacer cada uno de ellos con los recursos delsistema.

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Es el programa que atiende a los comandos tecleados en el terminal y los traduce ainstrucciones en la sintaxis interna del sistema. Es un programa independiente queproporciona comunicacin directa entre el usuario y el sistema operativo.

El shell de comandos de lossistemas operativos de servidorWindows utiliza el intrprete decomandos Cmd.exe, que carga

aplicaciones y dirige el flujo deinformacin entre ellas, paratraducir los datos de entrada delusuario a un formato que elsistema operativo reconozca.

Algunos de los Shell de Linux msutilizados son:Bourne Shell: Es el interprete decomandos bsico. Se invoca con laorden sh.

C-Shell: Su programacin esprcticamente lenguaje C. Se invocacon la orden csh.

Bash: Es el shell utilizado por Linuxpor defecto. Se invoca con bash.

SHELL DE WINDOWS SHELL DE LINUX

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Crea ilusiones (mquinas virtuales) de la mquina real, permitiendo que encada mquina virtual se ejecute un SO distinto. Lo que realmente hace escorrer los SO dentro de un contenedor que se ejecuta en el SO anfitrin, porlo que se comporta como si fuera una aplicacin ms.

El programa de control es el que se ejecuta directamente sobre el propio

hardware y ofrece al nivel inmediatamente superior varias mquinas virtuales.

HARDWARE

S.O. ANFITRION

VIRTUALIZADOR

USUARIOUSUARIO

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Las mquinas virtuales son compatibles con todoslos ordenadores x86 estndar en adelante.

Las mquinas virtuales estn aisladas unas de otras.

Las mquinas virtuales encapsulan un entornoinformtico completo.

Compatibilidad:

Aislamiento:

Encapsulamiento:

Independencia del hardware:Las mquinas virtuales se ejecutan de formaindependiente del hardware subyacente.

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Agregan gran complejidad y carga operativaal sistema en tiempo de ejecucin

El programa no alcanzar la misma velocidadde ejecucin que si se instalase en el sistemaoperativo anfitrin

El desempeo de una vitalizacin nunca serel mismo que el de una instalacin directasobre el hardware requerido

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Software propietario, muy maduro yrobusto.

Las versiones bsicas son freeware:

VMware player: Permite ejecutarmquinas virtuales creadas con cualquierVmware

Vmware server: Permite crearmquinas virtuales, y ejecutar mquinas

virtuales creadas con VMware server.

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p

Software propietario, algunas versiones son freeware.

Dos versiones:

Para Windows: Es un virtualizador.Para MAC: Es un emulador.

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Virtualizador para MAC basados en INTEL.

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Permite la ejecucin de maquinas virtuales de forma remota, por medio delRemote Desktop Protocolo (RDP). Los discos duros de los sistemas invitadosson almacenados en los sistemas anfitriones como archivos individuales en uncontenedor llamado Virtual Disk Image.

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K V M p e r m i t e e j e c u t a r mquinas virtuales utilizando

imgenes de disco quec o n t i e n e n s i s t e m a soperativos sin modificar.Cada mquina virtual tiene supropio hardware virtualizado:una tarjeta de red, discos

duros, tarjeta grfica, etc.

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A c c e d e r d e s d e u n a

computadora a un recurso

ubicado fsicamente en otra

computadora, a travs de unared local o externa (como

internet).

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Funcionalidad de Windows (desde XP) que permite controlar unequipo de forma remota desde cualquier lugar con conexin a

Internet o LAN, siempre que se cuente con los requisitos

necesarios. Esto permite que el usuario pueda utilizar los datos,

aplicaciones y recursos de red de su equipo desde fuera de ella.

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Windows XP o superior instalado en el equipo que se quiera controlarde forma remota. A este equipo se le denomina host.

Un equipo remoto con Windows XP o superior. A este equipo lodenominaremos cliente y debe tener instalado el software cliente de

Conexin a Escritorio remoto.

Una conexin a Internet con ancho de banda mnimo de 64 Kbps ouna red LAN 10/100 MBPS con lnea de vista entre ambos equipos.

Cuentas de usuario y permisos adecuados.

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El primer paso antes de configurar

nada, ser conocer el nombre o la

direccin IP del equipo remoto.

Necesitaremos cualquiera de estos

dos parmetros para despus poder

conectarnos mediante el Escritorio

Remoto.

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A continuacin debemos seleccionar los usuarios que queremos que tenganacceso remoto al equipo. Los usuarios seleccionados deben disponer de los

permisos adecuados para conectarse al equipo de forma remota. Estos son el

administrador o cualquiera que sea miembro de los grupos Administradores o

Usuarios de escritorio remoto en el equipo host.

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Para conectarnos al equipo host remoto desde un equipo cliente,necesitamos disponer del software cliente de servicios de TerminalServer, que en Windows XP se denomina cliente de Conexin aEscritorio Remoto. Para conectarnos al equipo host remoto desde unequipo cliente, necesitamos disponer del software cliente de serviciosde Terminal Server, que en Windows XP se denomina cliente de

Conexin a Escritorio Remoto.

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El cliente de Conexin a

E s c r i t o r i o R e m o t o

presenta una serie de

opciones de configuracin

que podemos personalizar

pa ra cada conex in

remota.

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Una de las novedades del cliente Conexin a Escritorio Remoto es

la posibilidad de tener acceso a recursos locales del cliente desde

una sesin en el escritorio remoto del equipo host. Para tener

acceso a nuestros recursos locales pulsamos sobre la ficha

Recursos locales.

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Otro parmetro configurable es la velocidad de la conexin,

en la ficha Rendimiento podemos ver las distintas opciones

disponibles.

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VNC es un programa de software libre basado en una estructura cliente-servidor el

cual permite tomar el control del ordenador servidor remotamente a travs de un

ordenador cliente, tambin llamado software de escritorio remoto. VNC permite que

el sistema operativo en cada computadora sea distinto: Es posible compartir la

pantalla de una mquina de "cualquier" sistema operativo conectando desde

cualquier otro ordenador o dispositivo que disponga de un cliente VNC portado.

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Al comenzar la instalacin

debemos elegir los servicios que

deseamos instalar.

VNC Server, para hacer de

servidor y que otro equipo se

conecte al nuestro.

VNC Viewer, para conectarnos a

otro equipo.

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Al usar Server es recomendable que

configuremos una contrasea de acceso

para permitir o denegar el acceso remoto

al computador.

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Si usamos el servicio Viewer, solo tenemos que introducir la ip delequipo al que queremos conectar (equipo con VNC Service Activo)

y a continuacin la contrasea.

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LogMeIn es una utilidad de control remoto, que permite acceder y manejarnuestro PC desde otro equipo de forma segura, con el nico requisito de que

ambos estn conectados a Internet.

La comunicacin entre los dos equipos se realizar a travs del protocolo SSL

(Secure Sockets Layer) que inscripta todos los datos de las transferencias, as

como las contraseas necesarias para activar el sistema.

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Paso 1. Despliegue

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Paso 2: Acceso

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Paso 3: Gestin y control

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Un proceso es un programa en ejecucin. Es una actividad del computador,gestionada directamente por el SO.

Est formado por:

Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadaspor el microprocesador.

Su estado de ejecucin en un momento dado, esto es, losvalores de los registros de la CPU para dicho programa.

Su memoria de trabajo, es decir, la memoria que ha reservado ysus contenidos.

Otra informacin que permite al sistema operativo suplanificacin.

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Se puede crear un proceso por los siguientes motivos:

Inicio del sistema: Procesos interactivos vs demonioLlamada al sistema para crear procesosEl usuario inicia un proceso en modo grfico o modo consola

Un proceso puede terminar por varias razones:

Terminacin normal -> voluntaria

Terminacin por error -> voluntariaError fatal -> involuntarioTerminado por otro proceso -> involuntario (kill -9)

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En ejecucin: fase de procesamientoBloqueado: en espera de un eventoListo: puede entrar a la fase de procesamiento

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Es un registro especial donde el sistema operativo agrupa toda lainformacin que necesita conocer respecto a un proceso enparticular.

El BCP incluye, entre otros, los siguientes campos:

Identificador del proceso (PID).Estado del proceso.Contador de programa: direccin de la prxima instruccin aejecutar.Espacio de direcciones de memoria.Prioridad del proceso.Lista de recursos asignados para atencin del proceso.Datos del propietario (owner).Permisos asignados.

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Un proceso es

independientesi no afecta o

no es afectadopor la ejecucin

de otrosprocesos en el

sistema. stosno comparten

datos.

Los procesos son

cooperantescuando estn

diseados paratrabajar

conjuntamente enalguna actividad,

para lo que debenser capaces decomunicarse e

interactuar entreellos.

Es un proceso

que hacompletado suejecucin peroan tiene unaentrada en la

tabla deprocesos,ocupando

recursos delcomputador deforma

permanente.

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Porcin de cdigo de un programa de computador en la cual se accede a un

recurso compartido que no debe ser accedido por ms de un hilo en ejecucin.

Cuando un proceso se encuentra ejecutando cdigo de la seccin crtica,

ningn otro proceso puede ejecutar en su seccin, ya que provocara conflictos.

Exclusin mutua,

Progreso,Espera acotada.

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Son mecanismos dinmicos que se usan para la gestinde:

Comunicacin:

Varios procesos puedan colaborar para realizar unamisma tarea.

Sincronizacin:

Funcionamiento coordinado en la resolucin de unatarea encomendada.

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El emisor ejecutael servicio enviarm i e n t r a s e lreceptor ejecutarecibir, coordinado

por el reloj delcomputador.

El emisor hace elenvo y prosiguesu ejecucin.

Asncrona:Sncrona:

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Archivos.Tuberas.Variables en memoria compartida.Paso de mensajes.

Permite comunicar a un nmero potencialmente ilimitado deprocesos. Basta con que los procesos tengan permisos paraacceder a los datos almacenados en un archivo.

Necesita algn otro mecanismo que permita que los procesos sesincronicen en el acceso a los datos almacenados en un archivo.

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Cada proceso ve la tubera como un conducto con dos extremos, uno delos cuales se utiliza para escribir o insertar datos y el otro para extraer oleer datos de la tubera.

El flujo de datos puede ser:

Unidireccional Bidireccional

TUBERIA

Procesode

usuario

Procesode

usuario

write read

SOTUBERIA

TUBERIA

Flujo de datos

Procesode

usuario

Procesode

usuario

write

SO

read write

Flujo de datosFlujo de datos

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Memoria compartida.

Un proceso almacena un valor en una determinada variable, y otro procesopuede acceder a ese valor sin ms que consultar la variable. De esta formase consigue que los dos procesos puedan comunicarse entre ellos.

TextoDatos

Pila

TextoDatos

Pila

Segmentode memoriacompartida

Proceso 2

var1var2

* var1 = 2

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Utilizando paso de mensajes como mecanismo de comunicacin entreprocesos no es necesario recurrir a variables compartidas, nicamente debeexistir un enlace de comunicacin entre ellos.Utilizan 2 operaciones: send y receive

Mensaje

Proceso de

usuari

o

Procesode

usuario

send receive

Cola de mensajes

Mensaje

Procesode

usuario

Procesode

usuario

puerto

receive

Comunicacin con puertos

send

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Seales.Tuberas.Semforos.M u t e x y v a r i a b l e scondicionales

Paso de mensajesCon este mecanismo se consigue que unos procesosesperen a que se cumpla una determinada condicin yque otros los despierten cuando se cumple la condicinque les permite continuar su ejecucin.

Las seales tienen un comportamiento asncrono y no seencolan

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Un semforo es un objeto con un valor entero, al que se le puedeasignar un valor inicial no negativo y al que slo se puede accederutilizando dos operaciones atmicas:

Waitsignal

Son mecanismos especialmente concebidos para la sincronizacin deprocesos ligeros.Los mutex se emplean para obtener acceso exclusivo a recursos

compartidos y para asegurar la exclusin mutua sobre seccionescrticas.Se utilizan dos operaciones atmicas bsicas:

LockUnlock

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Proceso que est pendiente de recibir rdenes de trabajo queprovienen de procesos denominados clientes

Estructura:Lectura de ordenEjecucin de OrdenFinalizacin de ejecucin

ProcesoServidor Recurso

Procesos

clientes

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Proceso que se ejecuta en segundo plano (background) en vezde ser controlado directamente por el usuario

Caractersticas:

Se arranca al iniciar el sistemaNunca muereEst a la espera de un eventoRealiza labores peridicasLanza otros procesos para la realizacin de su trabajo

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Un hilo de ejecucin o thread, es una caracterstica que permite auna aplicacin realizar varias tareas concurrentemente. Losdistintos hilos de ejecucin comparten una serie de recursos, losmismos que se consideran una abstraccin de un proceso.

Diferencia entre hilo y proceso: Los procesos sonindependientes, los hilos comparten datos y espacios dedirecciones.

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Ofrecer a cada proceso un espacio lgicopropio

Proporcionar proteccin entre losprocesos.

Permitir que los procesos compartan memoria.

No se puede conocer la posicin dememoria que ocupar un programacuando se cargue en memoria paraproceder a su ejecucin.

Proteger al sistema operativo de losaccesos que realiza el programa enejecucin para evitar que, voluntaria oinvoluntariamente, pueda interferir en otros

procesos.

El sistema operativo debe crear espacioslgicos independientes y disjuntos para losprocesos

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Maximizar el rendimiento del sistema.

Dar soporte a las distintas regiones delproceso.

Proporcionar a los procesos mapas de memoria muygrandes.

El sistema operativo conoce que regiones incluye el mapa de memoria decada proceso, el gestor de memoria con el apoyo del hardware deberadar soporte a las caractersticas especificas de cada regin.

Realizar un reparto de la memoria entre los procesos intentando quequepa el mayor numero de ellos en memoria y minimizando eldesperdicio inherente al reparto.

Tcnicas de tcnica de overlays y paginacin

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Es una estructura de datos (tablas) que indica cmo estdistribuida la memoria. Contiene informacin sobre el tamaototal de memoria y las relaciones que existen entre direccioneslgica y fsicas, adems de poder proveer otros detalles

especficos sobre la arquitectura del computador.

Esta formado por distintas regiones o segmentos. Cada regines una zona contigua que est caracterizada por la direccindentro del mapa de proceso donde comienza y por su tamao.

Es utilizado por el procesador para ubicar a los procesos queestn a la espera de ser atendidos.

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Espacio donde son alojados los procesos previo y durante suejecucin.

Espacio real que existe en memoria para que sean atendidos por elprocesador coordinado por el reloj.

De mayor costo que la memoria secundariaAcceso a la informacin contenida es ms rpido.Solo la memoria cache es ms rpida que la principal, pero su costo esa su vez mayor.

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Parte del disco duro que actacomo memoria cuando la memoria

principal llega al lmite de su

capacidad.U s o d e a l m a c e n a m i e n t osecundario para ofrecer al conjunto

de las aplicaciones la ilusin de

tener mas memoria RAM.Permite proporcionar a unproceso, un mapa de memoria

mayor que la memoria principal

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Consiste en trasladar el cdigo y los datos de un proceso

completo de memoria al sistema de almacenamiento secundario,

para cargar otro previamente almacenado.

No permite a un proceso utilizar ms memoria RAM de la que

realmente existe en el sistema.

Generalmente se da como consecuencia de ajuste de

prioridades de ejecucin.

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Es generada cuando durante el reemplazo de procesos quedan

huecos entre dos o ms procesos de manera no contigua y cada

hueco no es capaz de soportar ningn proceso de la lista de espera.

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Es una tcnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria

se divide en secciones fsicas de igual tamao, denominadas marcos depgina. Los programas se dividen en unidades lgicas, denominadaspginas, que tienen el mismo tamao que los marcos de pginas. De estaforma, se puede cargar una pgina de informacin en cualquier marco depgina.

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El espacio de direcciones lgico de un proceso puede ser no contiguo.Se divide la memoria fsica en bloques de tamao fijo llamados marcos(frames).

Se divide la memoria de uso del proceso en bloques de tamao fijollamados paginas.

Se mantiene informacin en los marcos libres.Para correr un programa de n paginas de tamao, se necesitanencontrar n marcos y cargar el programa previamente.

Se establece una tabla de paginas para trasladar las direccioneslgicas a fsicas y poder identificar los diversos procesos paginados.

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Es posible comenzar a ejecutar un programa, cargando solouna parte del mismo en memoria, y el resto se cargar por

demanda.

No es necesario que las paginas estn contiguas en memoria.Es fcil controlar todas las pginas, ya que tienen el mismotamao.

Se libera al programador de la restriccin de programar para untamao fsico de memoria, con lo que se aumenta su

productividad.

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El costo de hardware y software se incrementa, por la nuevainformacin que debe manejarse y el mecanismo de traduccin de

direcciones necesario.

Aparece el problema de fragmentacin interna. As, si se requieren

5K para un programa, pero las paginas son de 4K, debern

asignrseles 2 paginas (8k), con lo que quedan 3K sin utilizar. La

suma de los espacios libres dejados de esta forma puede ser mayor

que el de varias paginas, pero no podr ser utilizados.

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Visin lgica:

V i s i n

fsica:

ArchivosDirectoriosSistema de Archivos y particiones

Bloques o bytes ubicados en dispositivos

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Un archivo o fichero informtico es una entidadlgica compuesta por una secuencia finita debytes, almacenada en un sistema de archivosubicada en la memoria secundaria de unordenador. Los archivos son agrupados en

directorios dentro del sistema de archivos yson identificados por un nombre de archivo.

Es una agrupacin de archivos de datos, atendiendoa su contenido, a su propsito o a cualquier criterioque decida el usuario. Tcnicamente el directorioalmacena informacin acerca de los archivos quecontiene: como los atributos o ubicacin fsica.

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El acceso a los dispositivos es:

IncmodoNo seguro

El sistema de archivos es la capa de software entre dispositivos y

usuarios.

Permite suministrar una visin lgica de los dispositivos.Mecanismos de proteccin

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Secuencia o tira de bytes

Registros (de tamao fijo o variable)

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Datos

Programa

NumricosCarcterBinario

Cdigo fuenteArchivos objetos

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PRIORIDAD TIPO Area del Computador EJEMPLO

0 .COM Sistema COMMAND.COM

0 .SYS Sistema HIMEM.SYS

1 .BIN Sistema DRVSPACE.BIN

1 .DLL Sistema COMMDLG.DLL

1 .DRV Sistema CANON330.DRV

1 .DAT Sistema SUHDLOG.DAT

1 .DOS Sistema CONFIG.DOS

1 .BAT Sistema AUTOEXEC.BAT

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2 .EXE Aplicaciones WINWORD.EXE

2 .EXE Aplicaciones EXCEL.EXE2 .EXE Herramientas CACL.EXE

2 .EXE Herramientas EXPLORER.EXE

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3 DOC Documentos CURRICULUM.DOC

3 .XLS Hojas Electrnicas CONTABILIDAD.XLS

3 .PPT Presentaciones EMPRESA.PPT3 .DBF Bases de Datos PERSONAL.DBF

3 .BMP Dibujos CUADRO.BMP

3 .WAV Sonido SALUDO.WAV

3 .MP3 Sonido CANCION.MP33 .TXT Texto puro LISTA.TXT

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Ejecutables:

* ELF: Formato binario estndar en GNU/Linux* PL: Script en lenguaje Perl.

* PY: Script en lenguaje Python.

* SH: Script de Shell, utilizado para crear pequeos programas.

Cdigos fuentes y libreras:

* A: Libreras estticas.

* C: Cdigo del lenguaje C.

* CPP: Cdigo del lenguaje C++.

* DIFF: Conjunto de instrucciones que defines los cambios al aplicarse un parche.

* H: Cabecera de archivos programados en C

* LO: Archivo temporal creado en la compilacin de una librera.

* O: Archivo temporal creado al compilar un programa.

* SO: Libreras compartidas, equivalentes a DLL en Windows.

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Comprimidos y empaquetados:* ARJ: Formato de compresin muy habitual hace unos aos.

* BZ2: Archivo comprimido con la herramienta BZIP2.

* GZ: Fichero generado mediante la herramienta GZIP

* RAR: Sustituto natural de ARJ.

* TAR: Archivo empaquetado sin comprimir, habitualmente comprimido con GZIP o

BZIP2, formando extensiones dobles. (ej. tar.gz)

* TBZ2: Archivo resultante de comprimir en BZIP2 un archivo TAR.

* TGZ:Resultado de comprimir en GZIP un archivo TAR.

* Z: Fichero comprimido con la herramienta compress.* ZIP: Es el formato de compresin ms utilizado en internet, aunque en GNU/Linux

no es muy comn usarlo.

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Archivos del Sistema:

* CONF: Archivo de configuracin de un programa. Almacenados en su mayora en

el directorio /etc/

* KO: Mdulos del ncleo de l arama 2.6

* LOCK: Indica el bloqueo de un servicio, proceso o programa. Se suelen guardar

en /tmp borrndose con cada inicio.* LOG: Archivo de informacin, generados por el propio ncleo y los programas y

servicios instalados.

* PID: Ficheros identificadores de procesos, necesarios para el correcto

funcionamiento de los servicios en ejecucin.

* SOCKET: Medio de comunicacin entre dos programas situados habitualmente en

equipos distintos.

* TMP: Archivos temporales creado por un programa para almacenar informacin.

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Distribuciones de paquetes binarios:

* DEB: Usado por Debian y distros derivadas, entre las que destaca Ubuntu o Linux

Mint como ms conocidas.

* DSC: Archivo de informacin del cdigo fuente de un paquete en Debian.

* EBUILD: Script utilizado por Gentoo para compilar e instalar paquetes a partir de

su cdigo fuente.

* RPM: Usado por Red Hat, Fedora, CentOS, SUSE, Mandriva y derivados.

* SLP: Distribucin Stampede.

* TGZ: Archivos TAR.GZ ya compilados para Slackware.

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Nombre:Informacin en formato legible por una persona.

Identificacin nica del archivo y del usuario:descriptor interno del archivo, dueo y grupo del archivo

Tipo de archivo:necesario en sistemas que proporciona distintos formatos de archivos.Tamao del archivo:nmero de bytes en el archivo, mximo tamao posible, etc.

Proteccin:control de accesos y de las operaciones sobre archivos

Informacin temporal:de creacin, de acceso, de modificacin, etc.

Informacin de control:archivo oculto, de sistema, normal o directorio, etc.

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Acceso

secuencial(antiguo):

lectura de los bytes del archivo en orden ascendente, empezando por elprincipio.

read next, write next, reset, no read after last write, rewind: ir al principio para buscar hacia adelanteLectura -> posicin = posicin + datos ledosDispositivos de cintaISAM: mtodo de acceso secuencial indexado

Acceso Directo:

read n, write n, goto n, rewrite n, read next, write next.n = nmero de bloque relativo al origenDispositivos: discos magnticos

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Objeto que relaciona de forma unvocaun nombre de usuario de archivo con sudescriptor interno

Organizan y proporcionaninformacin sobre la estructuracin de

los sistemas de archivos

Una coleccin de nodos quecontienen informacin acerca de los

archivos

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Esquema jerrquico.

Cuando se abre un archivo el SO busca el nombre en la estructura de

directorios.

Operaciones sobre un directorio:

Crear (insertar) y borrar (eliminar) directorios.Abrir y cerrar directorios.Renombrar directorios.Leer entradas de un directorio.Montar (combinar)La organizacin jerrquica de un directorio

Simplifica el nombrado de archivos (nombres nicos)Proporciona una gestin de la distribucin => agrupar archivos de formalgica (mismo usuario, misma aplicacin)

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Tanto la estructura del directorio como los archivos residen en discosLos directorios se suelen implementar como archivosCopias de respaldo, por seguridadInformacin en un directorio: nombre, tipo, direccin, longitud mximay actual, tiempos de acceso y modificacin, dueo, etc.

Hay estructuras de directorio muy distintas. La informacin dependede esa estructura.

Dos alternativas principales:

Almacenar atributos de archivo en entrada directorioAlmacenar , con datos archivo enuna estructura distinta.

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Directorio de 1 nivel.

Un nico directorio para todos los usuarios. Problemas de nombrado y agrupacin.

carta Mapa.gif Lista.txt directorio Program.o

archivos

Directorio de 2 niveles.

Un directorio para cada usuario. El mismo nombre de archivos para varios usuarios.

user1 user2 directorio maestro

Mapa.gif Lista.txt

directorio

Program.o

archivos

hola.txt

directorio

Program.o

archivos

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Bsqueda eficiente y agrupacin. Nombres relativos y absolutos ->directorio de trabajo.

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Proteccin:

Mecanismos que articula el Sistema Operativo paraproteger la informacin, los usuarios, los procesos

Seguridad:

Concepto ms amplio que incluye seguridad fsica

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Problemas deseguridad

U s o i n d e b i d o o

malicioso de programas

Usuarios inexpertos odescuidados

Usuarios no autorizados

Virus

Gusanos

R o m p e d o r e s d eSistemas de proteccin

Bombardeo (Spoofing)

Caballo de Troya

Puerta de atrs

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Origen Destino

Acceso solo a usuarios autorizadosConfidencialidad:

Integridad: Modificacin solo por los usuarios autorizados

Disponibilidad:Los recursos deben estar disponibles para los

usuarios autorizados

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Interrupcin (Afecta a la disponibilidad)

Se corta el flujo desde el emisor al receptor. Se destruye el elemento del sistema

o se hace inaccesible o intil.

Origen Destino

Intercepcin (Afecta a la confidencialidad)

Una tercera entidad se entera de la comunicacin. Una parte no autorizada que

puede ser una persona, programa o computador, consigue acceder a un elemento.

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