SISTEMAS OPERATIVOS ESTRUCTURAS BASICAS

Arlett Irene Garca Rodriguez Docente Gabriel Mendoza

Introduccin A continuacin se describen algunas de las relaciones que mantiene el sistema operativo con el

hardware, las funciones que se llevan a cabo y algunas abstracciones utilizadas por sistemas

operativos modernos.

Unidad de procesamiento: Unidad de procesamiento: parte fundamental de un sistema de cmputo. Las funciones del sistema

operativo respecto a la unidad de procesamiento son:

Inicializacin

Atender las interrupciones y excepciones

Multiplexacin

Jerarqua de almacenamiento Una computadora de Von Neumann es una computadora de programa almacenada es la memoria

primaria, esto significa que se usa el mismo espacio de almacenamiento para el programa que est

siendo ejecutado que para sus datos, sirvindose de un registro especial para indicar a CPU cual es

la direccin dela siguiente instruccin a ejecutar.

Registros La memoria ms rpida de la computadora son los registros y esto se encuentran ubicados dentro

de cada uno de los ncleos de cada uno de los CPU.

Interrupciones y excepciones Cuando ocurre algn evento que requiera la atencin del sistema operativo, el hardware encargado

de procesarlo escribe directamente a una ubicacin predeterminada de memoria la naturaleza de

la solicitud (vector interrupcin), levanta una interrupcin y enseguida detiene el proceso que

estaba siendo ejecutado.

Las funciones del sistema operativo respecto a las interrupciones son:

Administrar el hardware manejador de interrupciones

Abstraer las interrupciones

Punto de entrada al sistema operativo

Atender excepciones y fallas

Terminales Las terminales son dispositivos electrnicos utilizados para ingresar datos y emitir resultados dentro

de un sistema de cmputo. Estos programas se denominan de esta forma dado que slo replican el

comportamiento de las terminales (que eran originalmente equipos independientes).

Dispositivos de almacenamiento Los dispositivos de almacenamiento (discos, memorias flash, cintas) pueden ser vistos como una

regin donde la computadora lee y escribe una serie de bytes que preservarn su valor incluso luego

de apagada la computadora. A nivel de hardware el sistema operativo no accede al dispositivo de

almacenamiento byte por byte, sino que stos se agrupan en bloques de tamao fijo.

Canales y puentes Los distintos componentes de un sistema de cmputo se comunican a travs de los diferentes

canales (generalmente se hace referencia a ellos por su nombre en ingls: buses).

Un chipset provee distintos buses, con un agrupamiento lgico segn la velocidad requerida por

sus componentes y otras caractersticas que determinan su topologa.

Acceso directo a memoria (DMA) Para evitar que el sistema se demore cada vez que hay una transferencia grande de datos, todas

las computadoras implementan controladores de acceso directo a memoria (DMA) en uno o ms

de sus subsistemas. El DMA se emplea principalmente al tratar con dispositivos con un gran ancho

de banda, como unidades de disco, subsistemas multimedia, tarjetas de red, e incluso para

transferir informacin entre niveles del cach.

Interfaz del sistema operativo: llamadas al sistema Cuando un proceso requiere de alguna accin privilegiada, acede a ellas realizando una llamada al

sistema. Las llamadas al sistema pueden agruparse en:

Control de procesos

Manipulacin de

Manipulacin de dispositivos

Mantenimiento de la informacin

Comunicaciones

Proteccin

Abstracciones comunes

Sistemas tipo Windows Los sistemas del tipo Windows presentan una abstraccin diversa para cada uno de los

componentes de la computadora. Un ejemplo los volmenes de almacenamiento (C:, volumen

principal)

Sistemas tipo UNIX Unix introdujo el concepto de que todos los dispositivos podan ser controlados a travs de un

archivo especial que, en vez de almacenar informacin, apunta a estructuras en el sistema que

controlan a cada dispositivo

Cuando dos cabezas piensan mejor que una

Multiprocesamiento El multiprocesamiento es todo entorno donde hay ms de un procesador (CPU). En un entorno

multiprocesado, el conjunto de procesadores se vuelve un recurso ms a gestionar por el sistema

operativo y el que haya concurrencia real tiene un fuerte impacto en su diseo. Este tipo de sistemas

se usa desde los aos 70 en sistemas de cmputo de alto rendimiento

Computo distribuido Se denomina cmputo distribuido a un proceso de cmputo realizado entre computadoras

independientes, o, ms formalmente, entre procesadores que no comparten memoria

(almacenamiento primario).

Hay diferentes modelos para implementar el cmputo distribuido, como lo son:

Cmulos (clusters)

Mallas (grids)

Cmputo en la nube

o Servicios web

o Saas (software como servicio)

o Paas (plataforma como servicio)

o Iaas (infraestructura como servicio)

Amdahl y Gustafson: qu esperar del paralelismo? Paralelizar una aplicacin es disearla para que realice en distintos procesadores o nodos sus

porciones. Al realizar este procedimiento segn indica un artculo que presenta Gene Amdahl es que

dependiendo del tiempo que un programa de ejecucin se dedique a la administracin y

mantenimiento de los datos, solo el resto del tiempo de procesamiento es susceptible para ser

paralelizado el rendimiento general del sistema no se incrementar en una proporcin directa con

el nmero de procesadores, sino que debe sumrsele la porcin estrictamente secuencial.