3_3 Recursos compartidos

Apoyo SSD2

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Introducción

En este módulo veremos al sistema operativo como mecanismo para compartir recursos.

Veremos que muchos aspectos de la función del sistema operativo se pueden explicar en esos términos.

Los sistemas operativos comparten los recursos internos, tal como el procesador; y los recursos externos, tal como los discos duros

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Memoria Virtual

Una de las tareas más importantes del núcleo (kernel) del sistema operativo es la administración de la memoria del sistema

Una parte de la memoria principal queda reservada para el sistema operativo, pero la mayor parte está disponible para los programas del usuario

El núcleo (kernel) le asigna una cantidad de memoria a cada programa y controla lo que cada programa utiliza.

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Memoria virtual

Los sistemas operativos modernos, así como Windows y Linux, manejan la memoria virtual, la cual aumenta la flexibilidad de los programa

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Antecedentes

Los programas ejecutables escritos en código binario de máquina, contienen instrucciones y datos.

Tanto las instrucciones como los datos contienen direcciones de memoria

Cuando se hace un programa el compilador debe calcular la dirección para cada instrucción y para cada dato

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Antecedentes

Supongamos que un programa ordena sus instrucciones desde la localidad de memoria cero y ordenas todas las instrucciones y datos en secuencia

Ahora, supongamos que alguien más escribe sus programas de la misma manera, empezando con la dirección 0.

No se pueden ejecutar dos programas simultáneamente con ese esquema - ya que tan pronto cargues el segundo programa, el primero se borrará

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Relocalización

Antes de que se inventara la memoria virtual, se inventó otra solución.

Los programadores codificaban sus programas de tal forma que cada posición de memoria contenía una dirección marcada de manera especial en un archivo binario.

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Relocalización

Cuando un usuario ejecutaba el programa, el sistema operativo la asignaba memoria de algún lado (en lugar de comenzar en cero) y cargaba el programa a esa área de memoria.

Dicho proceso se conoce como relocalización

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Relocalización

El esquema anterior le brinda a la computadora la habilidad de cargar varios programas a la memoria simultáneamente en cualquier parte de la memoria que se encuentre disponible en ese momento

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Ventajas vs. desventajas

Es simple de implementar y no requiere cambios en el hardware

La memoria asignada al programa debe ser contigua –si la aplicación no puede acomodarse en el espacio que existe entonces no puede ejecutarse

El tamaño del programa que se ejecuta está limitado a la cantidad de memoria física

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Memoria Virtual

En un sistema de memoria virtual, cada programa se ejecuta en su propio espacio de dirección.

De ese modo, cuando un programa se carga en memoria, no es necesario relocalizar

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Condiciones para implementar memoria virtual

Primero, la memoria se divide en partes llamadas páginas. Una página es la unidad más pequeña de

memoria que se le puede asignar a un programa.

En segundo lugar, el procesador debe tener la habilidad de convertir una dirección virtual en una real

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Memoria virtual

Usando el esquema de memoria virtual, cada programa tiene su tabla de páginas y el núcleo lo maneja.

La memoria física asignada al programa no tiene que ser contigua. La tabla de página del programa hipotético pudiera

decir: La página 0 empieza en la dirección real 30,000, la página 1 empieza en la dirección real 34,000, la página 2 en la 62,000, y así sucesivamente.

El programa de usuario no conoce en que área de la memoria física está corriendo, porque vive en un mundo virtual y no puede ver las direcciones reales

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Desventaja de la memoria virtual

Una desventaja de utilizar disco duro para la memoria virtual, es que mantiene al disco duro tan ocupado que se puede retrasar el acceso a otros archivos.

Compartir archivos e impresoras

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Introducción

Las computadoras comparten archivos e impresoras en un ambiente de redes, permitiéndoles el acceso de un archivo, unidad de disco o impresora remota a muchos usuarios.

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Compartiendo archivos

Los archivos se pueden compartir entre programas de aplicación, en una red, los archivos también se pueden compartir entre usuarios

Algunos archivos deben de ser privados; sin acceso para los demás usuarios

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Compartiendo archivos

Para lograr esto, el sistema operativo define un conjunto de permisos para un archivo o directorio.

Los permisos, también denominados ACLs (Listas de Control de Acceso -Access Control Lists-), determinan quien puede leer, escribir o ejecutar cierto archivo

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Permisos de archivos

Acceso de Lectura (Read Access) Acceso de Escritura (Write Access) Acceso de Ejecución (Execute Access)

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Compartiendo impresoras

Las impresoras se comparten entre los programas de aplicación, entre usuarios y entre computadoras

Cuando se va a imprimir un archivo, se manda a la parte del sistema operativo que mantiene la cola de las peticiones de impresión llamada servidor de impresión

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Compartiendo impresoras

El servidor procesa las peticiones una por una. Al llegar la petición, se almacena en el disco.

El proceso es conocido como gestión de la cola de impresión (spooling).

Esto le permite al proceso que hace la petición de impresión, continuar con otras actividades