MANEJO DE DISPOSITIVOS DE E/S
jueves, 20 de mayo de 2010
El subsistema de administración de entrada y salida controla todas las entradas y salidas del sistema informático. Para la seguridad, las tareas más importantes que lleva a cabo el subsistema de administración de entrada y salida son:
- Administrar la transferencia de datos.
- Aplicar los controles de acceso (los mecanismos DAC) a los datos mientras se están transfiriendo.
Durante la transferencia de bloques o secuencias de datos, y durante la operación de E/S de caracteres, cada transacción de E/S está completamente separada de las demás. Esta transacción sigue una ruta bien conocida y definida; por tanto, la integridad de todos los datos se mantiene durante las transacciones con datos. Además, se imponen los permisos DAC, que protegen los datos contra accesos no autorizados.
ADMINISTRACION DE MEMORIA DE UN SISTEMA
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La memoria principal puede ser considerada como un arreglo lineal de localidades de almacenamiento de un byte de tamaño. Cada localidad de almacenamiento tiene asignada una dirección que la identifica.
La memoria principal es el lugar donde el CPU lee las instrucciones a ejecutar, asi como algunos datos a emplear.
Una de las funciones básicas que debe implementar un SO es la Administración de la Memoria para tener un control sobre los lugares donde están almacenados los procesos y datos que actualmente se están utilizando.
métodos de asignacion de memoria
Un método de asignación de memoria es la manera mediante la cual el Sistema Operativo lleva el control de la memoria tratando de que sea lo más eficiente posible.
Uno de los metodos de asignación más comunes es :
segmentación.
Este método consiste en la asignación de bloques de memoria de tamaño variable, llamados segmentos. El tamaño de cada segmento será el requerido según la petición, por ejemplo el tamaño del proceso a cargar.
El tamaño máximo para un segmento estará determinado por la capacidad de direccionamiento del hardware de la computadora, esto es, de cuantos bits se dispone para almacenar una dirección. El acceso a cada elemento individual (byte) en la memoria se hace mediante una dirección de memoria que se integra por dos elementos: una dirección de segmento y una de desplazamiento.
SISTEMAS EN CAPAS
El sistema por capas consiste en organizar el sistema operativo como una especie de jerarquía por capas, donde cada capa se comunica con la inferior y en la capa del centro se encuentra la capa de comunicación con el hardware, y sobre ella se encuentra la capa de dispositivos, por ser un punto muy sensible del sistema cuando se produce un error se puede hacer muy poco, y luego encontramos la capa de los procesos, estos traducen las ordenes de los usuarios y las convierten en el lenguaje de maquina para que el S.O las entienda y ejecute.
Una de Las estructuras del sistema operativo se llama “THE” la cual funciona en capas de 0-5:
· Capa cero: trabaja con la asignación del procesador el cual se encarga de alternar los procesos
· Capa 1: administra la memoria, se asegura de que los procesos lleguen a la memoria
· Capa 2: administra la comunicación entre procesos
· Capa 3: controla los dispositivos de E/S
· Capa 4: guarda los programas del usuario
· Capa 5: localiza el proceso de operador del sistema
SISTEMAS MONOLITICOS
Son aquellos en los cuales su centro es un conjunto de estructuras fijas, es decir que es muy común y no existe una estructura predeterminada o si la hay es muy mínima y se comunican entre si. El S.O se escribe como una colección de procedimientos en la que cada uno puede llamar a los demás cada vez que lo requiera.
Para construir el programa objeto real del S.O siguiendo esto; se compilan de forma individual los procedimientos y después se enlazan en un solo fichero objeto con enlazador, cada procedimiento es visible ante los demás por lo cual no oculta información. Para ejecutar una llamada al sistema; se solicitan guardando los parámetros en los registros o la pila(los cuales son bien definidos), luego Se ejecuta una instrucción de tipo trampa que a veces es referida como llamada al núcleo ò llamada al supervisor y esta instrucción cambia la maquina de modo usuario a modo modulo y transfiere el control al sistema operativo, luego el sistema operativo examina los parámetros de la llamada para elegir cual desea realizar y entonces el S.O analiza una tabla en la cual contiene la entrada “k” un apuntador al procedimiento que realiza (k-èsima) llamada al sistema, y por ultimo la llamada al sistema termina y el control retorna al programa del usuario.
PROCESOS DE UN SISTEMA OPERATIVO
Un proceso es una instancia de ejecución de un programa, caracterizado por su contador de programa, su palabra de estado(Palabra que recoge en binario el estado del entorno de programa, después de la ejecución de cada instrucción.), sus registros ( pequeña memoria interna del microprocesador, formada generalmente por biestables) del procesador, su segmento de texto, pila (zona reservada de la memoria o registros hardware donde se almacena temporalmente el estado o información de un programa, rutina, etc..) y datos,
LLAMADAS AL SISTEMA
la tarea fundamental de las llamadas es comunicarse con el sistema operativo y solicitarle un servicio, y consta de un procedimiento en la cual se guardan los parametros de esta en un lugar para luego ejecutar una instruccion de tipo "TRAP" de llamada al procedimiento, despues de hacer esto el sistema operativo recupera el control y examina los parametros y sin son validos se dispone a ejecutar el trabajo solicitado. Luego el sistema operativo pone un nuevo codigo de ewstado en un registro indicando si tuvo exito o fracaso en el trabajo solicitado y ejecuta una instruccion de tipo tipo return llamada "FROM TRAP" para regresar el control al procedimiento, despues de hacer esto el procedimiento regresa al programa llamador (aplicaciones entre otros) con un nuevo codigo de estado como llamador de funcion y pueden regresar valores adicionales.
CARACTERISTICAS Y CLASIFICACION DE UN SISTEMA OPERATIVO.
Las características deseables más importantes de un sistema operativo son:
· Permitir la concurrencia de procesos, traslapándose el tiempo de entrada/salida (E/S) con el de cálculo y ocupando la memoria con varios programas.
· Posibilitar la ejecución de cualquier proceso en el momento que se solicite siempre y cuando haya suficientes recursos libres para él.
· Ser eficiente en cuanto a reducir: el tiempo medio que ocupa cada trabajo, el tiempo que no se usa la CPU, el tiempo de respuesta en sistemas multiacceso y el plazo entre dos asignaciones de CPU a un mismo programa.
· Ser eficiente en cuanto a aumentar la utilización de recursos en general, tales como memoria, procesadores, dispositivos de E/S, discos magnéticos, datos, etc.
· Ser fiable, es decir, un sistema operativo no debe tener errores y debe prever todas las posibles situaciones.
· Ser de tamaño pequeño.
· Posibilitar y facilitar en lo posible el "diálogo" entre computadora y usuario de la misma.
· Permitir compartir entre varios usuarios los recursos de hardware con que cuenta una computadora.
· Permitir a los usuarios compartir datos entre ellos, en caso necesario.
· Facilitar la E/S de los diferentes dispositivos conectado
Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:
· Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.
· Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.
· Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.
· Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.
· Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.
QUE ES UN SISTEMA OPERATIVO?
El sistema operativo es el programa más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.
En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.
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