sistemas operativos (i bimestre abril agosto 2011)

SISTEMAS OPERATIVOS

ESCUELA:

NOMBRES:

Ciencias de la Computación

Ing. Julia Pineda

BIMESTRE: Primero

INTRODUCCIÓN

Sistema Operativo• “Programa que controla la ejecución de

programas de aplicación y actúa como una interfaz entre el usuario y el hardware de una computadora”

• Objetivos• La COMODIDAD DEL USUARIO• USO EFICIENTE DE LA COMPUTADORA

Arquitectura de los SO• Si a un sistema que tiene un procesador

de propósito general, se le añade un procesador propósito especifico para manejar un dispositivo de almacenamiento. Este sistema es:– Sistema de un solo procesador– Sistemas multiprocesador– Sistema en clúster

GESTORES DEL SISTEMA OPERATIVO

• Gestión de procesos• Gestión de Memoria• Gestión de Archivos• Gestión de E/S• Protección y Seguridad

ESTRUCTURA DEL SISTEMA OPERATIVO

SERVICIOS DEL SISTEMA OPERATIVOÚtiles al usuario:

• Interfaz de Usuario• Ejecución de

Programas• Operación de E/S• Manipulación del

sistema de archivos• Comunicación• Detección de Errores

Garantizar la eficiencia

• Asignación de Recursos

• Responsabilidad• Protección y

Seguridad

INTERFACES CON EL SO• Para el programador– Llamadas al sistema en lenguaje

máquina o en alto nivel (ejemplo: Lenguaje C)

• Para el usuario– Interprete de ordenes– Programas del sistemas

LLAMADAS AL SISTEMA• Las llamadas al Sistema proporcionan una

interfaz con la cual se puede invocar a los servicios que el SO ofrece.

• Es la única forma en la que un programa puede solicitar operaciones al SO– Control de Procesos– Administración de Archivos– Administración de Dispositivos–Mantenimiento de la Información– Comunicación

PROGRAMAS DEL SISTEMA• Los programas del sistema proporcionan

un cómodo entorno para desarrollar y ejecutar programas.– Administración de Archivos– Información de Estado–Modificación de Archivos– Soporte de Lenguajes de Programación– Caga y Ejecución de Programas– Comunicaciones

GESTIÓN DE PROCESOS• Planificación de procesos• Operación sobre procesos• Comunicación interprocesos

GESTIÓN DE PROCESOS• Un proceso se considera como:– Un programa– Una entidad Pasiva– Una entidad Activa– Un Servicio del SO

GESTIÓN DE PROCESOS• Los programas para ser ejecutados deben

estar en:– La memoria secundaria.– La memoria principal – La memoria caché– La memoria ROM

BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO• Cada proceso se representa en el SO

mediante un BCP. – Estado del proceso– Contador de programas– Registro de CPU– Información de planificación CPU– Información de gestión de memoria– Información contable

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS• El planificador de procesos selecciona un

proceso disponible para ejecutar el programa en la CPU.

• Cola de planificación.– Cola de trabajos – Cola de procesos preparados– Colas de dispositivos.

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS• Planificadores a largo plazo: – Se selecciona procesos de la cola y los

carga en memoria para su ejecución.• Planificadores a corto plazo o

planificador del CPU.– Selecciona entre los procesos que ya están

preparados para se ejecutados y asigna la CPU a uno de ellos.

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS• El planificador a largo plazo– Selecciona entre los procesos que están

listos para su ejecución y asigna la CPU a uno de ellos.

– Controla el grado de multiprogramación del sistema.

– Realiza la tarea de swapping.– Se lo conoce como planificador de CPU.

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS• ¿Cuál es la diferencia entre el planificado a

corto plazo y el planificador a largo plazo.?– El de corto plazo maneja procesos del

sistemas y los de largo plazo maneja procesos de usuario

– Velocidad– Número de procesos que maneja

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS• Cambio de Contexto:– Cuando se produce una interrupción el

sistema tiene que guardar el contexto actual del proceso que se esta ejecutando en la CPU

– El contexto se almacena en el PCB– El tiempo del cambio de contexto es

tiempo desperdiciado.

PLANIFICACIÓN DE LA CPU• Criterios de Planificación• Algoritmos de planificación

CRITERIOS DE PLANFICACIÓN• Utilización de la CPU• Tasa de procesamiento• Tiempo de ejecución• Tiempo de espera• Tiempo de respuesta

ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN• FIFO• Los procesos pasan a CPU en orden de llegada

a cola de procesos listos.• Si el proceso en ejecución necesita E/S, se

inserta al final de la cola de procesos listos al regresar a ésta.

• Poco eficiente.

FIFO

ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN• SJF• Asociar a cada proceso el tiempo de ráfaga de

CPU.• Seleccionar el proceso con menor ráfaga de

CPU.• En caso de empate, aplicar FIFO.

SJF

ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN• Si se tiene el conjunto de procesos P1, P2, P3

y P4 con tiempos de ráfaga 7, 4, 1 y 4 respectivamente, Con tiempos de llegada de 0, 2, 4 y 5. ¿Cuál es la secuencia en que se ejecutaran los procesos si se utiliza el algoritmo de planificación SJF?– P1, P2, P3 y P4– P1, P3, P2 y P4– P4, P3, P2 y P1– P4, P1, P3 y P2

ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN• POR PRIORIDADES• Asociar a cada proceso una prioridad (número

entero).• Asignar la CPU al proceso más prioritario.• En caso de tener la misma prioridad, aplicar

FIFO.• Un problema de este algoritmo es que puede

sufrir el bloqueo indefinido o inanición.

POR PRIORIDADES

ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN• POR TURNOS• Especialmente diseñado para sistemas de

tiempo compartido.• Asociar a cada proceso un tiempo de posesión

de CPU (quantum q).• Tras el quantum q el proceso en ejecución se

expulsa de la CPU y se pasa al final de la cola de procesos listos.

POR TURNOS

• Tutorías: Martes y Viernes de 16:00 a 18:00

• Correo: japineda@utpl.edu.ec• Teléfono: ext 2543