INTRODUCCIÓN NTRODUCCIÓN Los sistemas operativos (SO) son un área del software extremadamente maravillosa ya que el diseño de ellos ejerce una gran influencia sobre la funcionalidad general del computador. Es importante la comprensión de los principios básicos de un SO. El sistema operativo es como un director de orquestas. Es el responsable de coordinar todos los componentes individuales del computador de forma que operen juntos siguiendo un mismo plan. Para seguir la comparación con el director de orquestas éste, al igual que el SO, se hace cargo de la agrupación para producir una secuencia de sonidos agradables. El director establece tiempo de la música, de la entrada a cada instrumento según deban sonar, controla el volumen de cada sector individual de la orquesta. Del mismo modo, el SO asigna los recursos del computador a los diversos programas, sincroniza sus actividades individuales, y proporciona, generalmente, los mecanismos necesarios para que los programas se ejecuten en perfecta armonía.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IINTRODUCCIÓNNTRODUCCIÓN
Los sistemas operativos (SO) son un área del software
extremadamente maravillosa ya que el diseño de ellos ejerce una gran
influencia sobre la funcionalidad general del computador. Es importante
la comprensión de los principios básicos de un SO.
El sistema operativo es como un director de orquestas. Es el
responsable de coordinar todos los componentes individuales del
computador de forma que operen juntos siguiendo un mismo plan.
Para seguir la comparación con el director de orquestas éste, al
igual que el SO, se hace cargo de la agrupación para producir una
secuencia de sonidos agradables. El director establece tiempo de la
música, de la entrada a cada instrumento según deban sonar, controla el
volumen de cada sector individual de la orquesta. Del mismo modo, el SO
asigna los recursos del computador a los diversos programas, sincroniza
sus actividades individuales, y proporciona, generalmente, los
mecanismos necesarios para que los programas se ejecuten en perfecta
armonía.
El SO proporciona una gran cantidad de funciones que asisten a la
ejecución de un programa , como lo son los procesos.
A continuación vamos ampliar nuestros conocimientos sobre los SO
dando paso a los siguientes aspectos, que tienen que ver con los
procesos dentro de un sistema operativo: Métodos de un proceso,
estados, componentes, gestión, administración, comunicación y los
sistemas operativos de interrupción.
1.1. MMÉTODOSÉTODOS DEDE UNUN PROCESOPROCESO ENEN UNUN S SISTEMAISTEMA O OPERATIVOPERATIVO..
La comunicación entre procesos, en inglés IPC (Inter-process
Communication) es una función básica de los sistemas operativos. Los
procesos pueden comunicarse entre sí a través de compartir espacios de
memoria, ya sean variables compartidas o buffers, o a través de las
herramientas provistas por las rutinas de IPC. La IPC provee un mecanismo
que permite a los procesos comunicarse y sincronizarse entre sí,
normalmente a través de un sistema de bajo nivel de paso de mensajes que
ofrece la red subyacente. (Ver anexo 1)
La comunicación se establece siguiendo una serie de reglas
(protocolos de comunicación). Los protocolos desarrollados para internet son
los mayormente usados: IP (capa de red), protocolo de control de
transmisión (capa de transporte) y protocolo de transferencia de archivos,
protocolo de transferencia de hipertexto (capa de aplicación).
Los procesos pueden estar ejecutándose en una o más computadoras
conectadas a una red. Las técnicas de IPC están divididas dentro de
métodos para: paso de mensajes, sincronización, memoria compartida y
llamadas de procedimientos remotos (RPC). El método de IPC usado puede
variar dependiendo del ancho de banda y latencia (el tiempo desde el pedido
de información y el comienzo del envió de la misma) de la comunicación
entre procesos, y del tipo de datos que están siendo comunicados.
Método
Dos o más procesos pueden cooperar mediante señales de forma que
uno obliga a detenerse a los otros hasta que reciban una señal para
continuar.
Se usa una variable de tipo Semáforo para sincronizar los procesos.
Si un proceso está esperando una señal, se suspende (Hold) hasta
que la señal se envíe (SIGNAL).
Se mantiene una cola de procesos en espera en el semáforo.
La forma de elegir los procesos de la cola en ESPERA es mediante
una política FIFO (First In First Out) también llamada FCFS (First
Come First Served), Round Robin, etc.
La sincronización explícita entre procesos es un caso particular del
estado "bloqueado". En este caso, el suceso que permite desbloquear un
proceso no es una operación de entrada/salida, sino una señal generada a
propósito por el programador desde otro proceso.
2.2. EESTADOSSTADOS DEDE UNUN PROCESOPROCESO..
El estado describe la situación actual de un proceso.
Dependiendo de este, el Sistema Operativo considera la acción que
llevará a cabo.
La clasificación más simple viene dada por el ‘Modelo de 2 Estados’
No todos los procesos que no ejecutan están en la misma situación
Un modelo que representa mejor este proceso es el “Modelo de 5
Estados”.
Modelo de 2 Estados
El modelo de estados más simple es el de dos estados. En este
modelo, un proceso puede estar ejecutándose o no. Cuando se crea un
nuevo proceso, se pone en estado de No ejecución. En algún momento el
proceso que se está ejecutando pasará al estado No ejecución y otro
proceso se elegirá de la lista de procesos listos para ejecutar para ponerlo en
estado Ejecución.
De esta explicación se desprende que es necesario que el sistema
operativo pueda seguirle la pista a los procesos, conociendo su estado y el
lugar que ocupa en memoria. Además los procesos que no se están
ejecutando deben guardarse en algún tipo de cola mientras esperan su turno
para ejecutar.
El Modelo de 5 Estados. (Ver anexo 2)
Si el Sistema Operativo se queda sin recursos el proceso se queda en
‘Nuevo’.
Cuando recibe suficientes recursos pasa al estado ‘Listo’.
Este ya es un proceso completamente funcional, aunque el Sistema
Operativo no permite que haya más de un proceso ejecutándose
simultáneamente.
Cuando el Sistema Operativo permite continuar el proceso, este pasa
al estado de ‘Ejecución’.
Una vez finalizada la ejecución, el proceso acaba en el estado
‘Terminado’.
Durante ciertos instantes se mantiene la información del proceso en el
PCB, con el objetivo de obtener datos sobre este.
Por último el Sistema Operativo repite todos los pasos anteriores con
el resto de procesos, que se encontraban ‘en espera’.
Un estado especial sería ‘bloqueado’, por el cual el proceso es
interrumpido hasta que cumpla ciertos requisitos.
El Modelo de 7 Estados
La mayoría de los Sistemas Operativos pueden llevar los procesos
desde la memoria principal, hasta la secundaria, mediante un
mecanismo denominado ‘swapping’ (Intercambio).
Esto permite el intercambio de procesos.
Una gran ventaja de este método es cuando el proceso ‘liberado’ no
puede ejecutarse, y el ‘introducido’ si puede hacerlo.
Un proceso ‘Suspendido’, está en memoria secundaria
Un proceso ‘Bloqueado’, va siempre a memoria secundaria antes que
un proceso ‘listo’.
Un proceso solo regresa a memoria principal [De ‘Listo y Suspendido’
a ‘Listo’] cuando lo decide el Sistema Operativo.
Un proceso ‘Bloqueado y Suspendido’ nunca regresa a la memoria
principal [De ‘Bloqueado y Suspendido’ a ‘Bloqueado’], hasta que se
desbloquee.
Con el intercambio es posible sacar de la memoria principal a
procesos bloqueados, para dejar espacio a otros procesos totalmente