Wiki de Sistemas Operativos - Contribuciones del usuario [es]

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2017-01-11T13:05:16Z

Carcasdel1: /* Novedades y noticias */

Bienvenido al wiki de la asignatura de Sistemas Operativos del departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad de Sevilla. ¡Contribuye!

= Novedades y noticias =

* Disponible notas del primer control de evaluación continua [https://1984.lsi.us.es/wiki-ssoo/images/f/f3/Notas-ssoo.pdf]

* Disponible notas del primer control de evaluación continua [https://1984.lsi.us.es/wiki-ssoo/images/d/de/C2.pdf]

* Disponible notas del primer control de evaluación continua [https://1984.lsi.us.es/~pablo/notas-ssoo-gis1.pdf]

* Disponible notas del primer control de evaluación continua [https://1984.lsi.us.es/~pablo/notas-ssoo-gis1-c4.pdf]

* Contribuidores a la wiki, por favor, incluyan su nombre de usuario, sus apellidos y nombre aquí debajo para valorar la subida de nota. Igualmente los que hayan realizados tareas con el xv6 o similar.

Gutiérrez Pérez, Juan gutpeju Tipo de trabajo: mejoras en la wiki

Castaño del Castillo, Carlos, carcasdel1. Tipo de trabajo: añadir teoría en la wiki, añadir ejercicios dados en clase y corregir multitud de ejercicios de la wiki de los temas dados.

= Unidades didácticas =

A continuación encontrarás las unidades didácticas que forman parte de la asignatura.

== Introducción a los Sistemas Operativos ==

* 1.1. [[Qué es un Sistema operativo|Qué es un Sistema Operativo]]
* 1.2. [[Introducción histórica|Breve introducción histórica a los Sistemas Operativos]]
* 1.3. [[Tipos de Sistemas Operativos|Tipos de Sistemas Operativos]]

== Fundamentos de Sistemas Operativos ==

* 2.1. [[Organización básica de un ordenador]]
* 2.2. [[Modos de operación de la CPU|Modos de operación de la CPU]]
* 2.3. [[Interrupciones y excepciones|Interrupciones y excepciones]]
* 2.4. [[Arranque del sistema|Arranque del sistema]]
* 2.5. [[Componentes básicos de un sistema operativo|Componentes básicos de un sistema operativo]]
* 2.6. [[Conceptos básicos|Conceptos básicos]]
* 2.7. [[Llamadas al sistema|Llamadas al sistema]]
* 2.8. [[Ejercicios fundamentos Sistemas Operativos|Ejercicios]]

== Modelos de diseño de Sistemas Operativos ==

* 3.1. [[Modelos de Diseño de Sistemas Operativos|Modelos de diseño de sistemas operativos]]
* 3.2. [[Virtualización]]
* 3.3. [[Ejercicios 3|Ejercicios]]

== Procesos ==
* 4.1. [[Multiprogramación|La multiprogramación]]
* 4.2. [[Estados de los procesos|Estados de los procesos]]
* 4.3. [[Planificador de procesos|El planificador de procesos]]
* 4.4. [[Comportamiento de los procesos|El comportamiento de los procesos según el planificador]]
* 4.5. [[Bloque de control de procesos|El bloque de control del proceso]]
* 4.6. [[Conmutación de procesos|La conmutación de procesos]]
* 4.7. [[Hilos|Hilos]]
* 4.8. [[Ejercicios Procesos|Ejercicios]]

== Planificación de Procesos ==
* 5.1 [[Planificación de procesos|La planificación de procesos]]
* 5.2 [[Índices de evaluación|Índices de evaluación de la planificación de procesos]]
* 5.3 [[Criterios de planificación|Criterios de planificación]]
* 5.4 [[Planificadores de sistemas operativos existentes|Planificadores de sistemas operativos existentes]]
* 5.5 [[Planificación de procesos de tiempo real|La planificación de procesos de tiempo real]]
* 5.6 [[Planificación en sistemas multiprocesadores|La planificación de procesos en sistemas multiprocesadores]]
* 5.7 [[Ejercicios otros aspectos de la planificación|Ejercicios]]
* 5.8 [[Ejercicios planificación de procesos|Ejercicios]]
* 5.9 [[Ejercicios_simples_de_planificación_de_procesos|Ejercicios]]

== Concurrencia de procesos ==

* 6.1 [[Concurrencia de procesos|Concurrencia de procesos]]
* 6.2 [[Mecanismos de sincronización|Control optimista y pesimista de la concurrencia]]
* 6.3 [[Cerrojos|Cerrojos]]
* 6.4 [[Ejercicio de concurrencia de procesos|Ejercicios]]
* 6.5 [[Semáforos|Semáforos]]
* 6.6 [[Monitores|Monitores]]
* 6.7 [[Mensajería|Mensajería]]
* 6.8 [[Ejercicios sincronización y comunicación|Ejercicios]]

== Interbloqueo ==

* 7.1 [[Definición de interbloqueo|Definición]]
* 7.2 [[Condiciones para el interbloqueo y estrategias de resolución|Modelado y Estrategias]]
* 7.3 [[Algoritmo para averiguar interbloqueo|Algoritmo del banquero]]
* 7.4 [[Ejercicios]]

== Administración de memoria ==

* 8.1 [[Introducción|Introducción]]
* 8.2 [[SO multiprogramables con particiones variables|SO multiprogramables con particiones variables]]
* 8.3 [[Segmentación|Segmentación]]
* 8.4 [[Paginación|Paginación]]
* 8.5 [[Sistema combinado|Sistema combinado]]
* 8.6 [[Ejercicios administración de memoria contigua|Ejercicios (Administración de memoria contigua)]]
* 8.7 [[Ejemplo de segmentación, paginación y combinado|Ejercicios (Segmentación, paginación y sistemas combinados)]]

== Memoria virtual ==

* 9.1 [[Memoria Virtual|Introducción]]
* 9.2 [[Criterios de reemplazo|Criterios de reemplazo]]
* 9.3 [[Memoria virtual con multiprogramacion|Otros aspectos relacionados con la memoria virtual]]
* 9.4 [[Ejercicios memoria virtual|Ejercicios]]

== Entrada/Salida ==

* 10.1 [[EstructuraES|Estructura dispositivo E/S]]
* 10.2 [[GestionES|Modos de gestionar dispositivos E/S]]
* 10.3 [[Diseño modular E/S|Diseño modular E/S]]
* 10.4 [[Ejercicios de Entrada/Salida|Ejercicios]]

== Gestión L/E ==

* 11.1 [[Discos Magnéticos|Discos Magnéticos]]
* 11.2 [[Mejoras de tiempos de desplazamiento|Mejoras de tiempos de desplazamiento]]
* 11.3 [[Mejoras en la demora de rotación|Mejoras en la demora de rotación]]
* 11.4 [[Tipos de errores en discos magnéticos|Tipos de errores en discos magnéticos]]
* 11.5 [[Ejercicios Gestión L/E|Ejercicios]]

== Administración de archivos ==

* 12.1 [[Introducción en la administración de archivos|Introducción en la administración de archivos]]
* 12.2 [[FAT|FAT]]
* 12.3 [[EXT2 |EXT2]]
* 12.4 [[Ejercicios Administración Ficheros|Ejercicios]]

== Anexo ==

Esta sección contiene información interesante pero que no pertenece al temario de la asignatura.

* Todo lo que siempre has querido saber sobre el protocolo SSH está [[SSH|aquí]].
* Instrucciones para emular BATHOS usando QEMU [[bathos_QEMU|aquí]].
* Instrucciones para emular XV6 usando QEMU [[xv6|aquí]].

Ejercicios Gestión L/E

2017-01-10T15:16:53Z

Carcasdel1: Nuevo ejercicio para el tema 11

== Ejercicio 1 ==
''[Este ejercicio formó parte del cuarto Control de Evaluación Contínua del Curso 2010/11, del 8 de junio de 2011]''

''[En el temario de 2012/13 no aparece NC-SCAN por lo que se ha simplificado a C-SCAN]''

Dados la siguiente secuencia de solicitud de accesos a sectores en disco:

3, 80, 15, 45, 1, 79, 4, 20, 21, 67, 19, 23

Indique el orden de accesos, considerando que inicialmente el cabezal se encuentra en la pista 0, para los siguientes criterios. Se considera un orden preferente ascendente:

{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; width:800px; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
| 4-scan
|
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|-
| sstf
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|-
| c-scan
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|}

Las soluciones son algo confusas puesto que el cabezal empieza en la pista 0 y por esto no se puede apreciar realmente el efecto de los criterios.
(''[[Solución de los ejercicios de gestión de L/E#Ejercicio 1|Ver solución]]'')

== Ejercicio 2 ==
En un momento dado, un gestor de disco tiene pendiente la siguiente lista de accesos a cilindros: 17,24,20,32,12,37,8,30. Suponiendo que las cabezas lectoras se encuentran actualmente sobre el cilindro 22, indique en qué orden se atenderán estas peticiones si las cabezas se planifican por SCAN,SCAN circular(C-SCAN), o N-SCAN con N=4. Considere como preferente el sentido ascendente.

{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; width:800px; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
| scan
|
|
|
|
|
|
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|-
| c-scan
|
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|
|
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|-
| 4-scan
|
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|
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|
|}

SOLUCIÓN(falta revisión profesor)

{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; width:800px; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
| scan
| 24
| 30
|32
| 37
| 20
|17
| 12
| 8
|-
| c-scan
| 24
| 30
|32
| 37
| 8
|12
| 17
| 20
|-
| 4-scan
|24
| 32
|20
| 17
| 30
|37
| 12
| 8
|}

== Ejercicio 3 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)
En un momento dado, un gestor de disco tiene pendiente la siguiente lista de accesos a cilindros: 16, 7, 23, 42, 47, 5, 21 y 49. Suponiendo que las cabezas lectoras se encuentran
actualmente sobre el cilindro 17, y que para los algoritmos SCAN y sus derivados, cada ciclo comienza preferiblemente en sentido ascendente, indique en qué orden se atenderán estas peticiones si las cabezas se planifican por menor tiempo de búsqueda (SSTF), algoritmo del ascensor (SCAN), algoritmo SCAN circular (C-SCAN), o NSCAN con N=4.

SSTF 16 21 23 7 5 42 47 49

SCAN 21 23 42 47 49 16 7 5

C-SCAN 21 23 42 47 49 5 7 16

4-SCAN 23 42 16 7 21 47 49 5

== Ejercicio 4 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)
En un momento dado, un gestor de disco tiene pendiente la siguiente lista de accesos a cilindros:
50, 47, 1, 40, 2, 52, 72, 75. Suponiendo que las cabezas lectoras se encuentran actualmente sobre el cilindro 45, y que para los algoritmos SCAN y sus derivados, cada ciclo comienza preferiblemente en sentido ascendente, indique en qué orden se atenderán estas peticiones si las cabezas se planifican por menor tiempo de búsqueda (SSTF), algoritmo del ascensor (SCAN), algoritmo SCAN circular (C-SCAN), o N-SCAN con N=4.

SSTF 47 50 52 40 72 75 2 1

SCAN 47 50 52 72 75 40 2 1

C-SCAN 47 50 52 72 75 1 2 40

4-SCAN 47 50 40 1 2 52 72 75

== Ejercicio 5 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)

En un momento dado, la cabeza lectora de un disco se encuentra en el cilindro 91 del disco, y el gestor tiene pendientes de atender peticiones de acceso sobre los siguientes cilindros: 90, 80, 85, 94, 5, 88, 87, 92, 93, 95, 81, 82, 83 Sin necesidad de desarrollar paso por paso el algoritmo, ¿cuál de ellas se atendería la última, si el gestor planifica los desplazamientos la cabeza lectora mediante algoritmo SSTF? ''La última en atenderse sería la petición sobre el cilindro 5, pues es el que queda más lejos de la zona en la que inicialmente se encuentra el brazo.
''
== Ejercicio 6 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)

En un momento dado, la cabeza lectora de un disco se encuentra en el cilindro 45 del disco, y el gestor tiene pendientes de atender peticiones de acceso sobre las siguientes pistas: 2, 35, 46, 23, 90, 102, 3, 34 ¿En qué orden se atenderán si el gestor planifica los desplazamientos la cabeza lectora mediante algoritmo SSTF? ''En cada momento atenderá la petición que haga referencia al cilindro más cercano al actual. Por tanto, si la cabeza se encuentra inicialmente en el cilindro 45, el orden en que se atenderán las peticiones será: 46, 35, 34, 23, 3, 2, 90, 102.
''

== Ejercicio 7 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)

¿Es lo mismo el cargador software de un sistema operativo que el cargador hardware? En caso negativo, ¿en qué se diferencian?
''No es lo mismo. El cargador hardware es llamado así porque lo proporciona el fabricante del hardware (viene empotrado en la memoria no volátil del sistema) y tiene como función primordial determinar la ubicación, cargar y transferir el control al cargador software, llamado así porque es proporcionado por el fabricante del sistema operativo, que es quien tiene la responsabilidad de cargar el sistema operativo pues es quien conoce las particularidades necesarias para la carga.''

== Ejercicio 8 ==
(NO ESTÁN REVISADOS POR PABLO NEIRA, PERO ESTÁN PUBLICADOS COMO SOLUCIONES DE EXÁMENES ANTIGUOS, ESTÁN HECHOS POR ALGÚN OTRO PROFESOR)

En un sistema se dispone de un disco duro con una velocidad de rotación de 10.000 rpm y 100 sectores por pista. Se comprueba empíricamente que cuando los programas procesan información secuencialmente, transcurren aproximadamente 80 microseg entre dos peticiones de sectores consecutivos. ¿Cuántos sectores intercalaría para evitar rotaciones innecesarias? ''Si el disco gira a una velocidad 10.000 rpm, su velocidad de rotación en rps es 10.000/60 = 166,67 rps. El tiempo que tarda en dar una revolución es por tanto 1/166,67 = 5,9*10^-3, y por tanto el tiempo que tarda en pasar un sector es 5,9*10^-3/100= 5,9*10^-5, es decir, 59 microseg. Dado que hemos de intercalar n sectores de manera que n sea el menor tal que n*59 microseg > 80 microseg, hemos de tomar n=2. Dicho de otra manera, un intercalado de un sector sería insuficiente, pues tarda menos tiempo en pasar de lo que se supone que tarda en realizarse la siguiente petición. Por tanto, se intercalan dos sectores
''
== Ejercicio 9 ==
Indique el orden de accesos considerando que el cabezal se encuentra inicialmente en la pista 40 con un orden ASCENDENTE, para los siguientes criterios.

{1, 30, 21, 45, 8, 78, 77, 9}

┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (C-SCAN)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (4-SCAN)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (SSTF)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

[[Solución Ejercicio 9 - Tema 12 ]]

== Ejercicio 10 ==
Indique el orden de accesos considerando que el cabezal se encuentra inicialmente en la pista 40 con un orden DESCENDENTE, para los siguientes criterios.

{1, 30, 21, 45, 8, 78, 77, 9}

┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (C-SCAN)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (4-SCAN)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ (SSTF)
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

[[Solución Ejercicio 10 - Tema 12]]

==Ejercicio 11 ==
Indique el orden de accesos considerando que el cabezal se encuentra inicialmente en la pista 40 para los siguientes criterios.

{1, 8, 40, 4, 25, 80, 11, 79}

* SSTF
* 3 - SCAN
* C - SCAN PURO

Solución:

10, 11, 8, 4, 1, 25, 40, 80 dist= 0+1+3+4+2+24+15+40 = 89

40, 8, 1 | 4, 25, 80 | 79, 11, 10 dist = 30+32+7+3+21+80+1+68+1 = 243

10, 11, 25, 40, 79, 80, 1, 4, 8 dist = 0+1+14+15+39+1+1+3+8 = 82

Solución ejercicio 1 memoria virtual

2016-12-21T00:55:58Z

Carcasdel1: /* Sustitución por envejecimiento */

= FIFO =

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | 2 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | = | 3 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | x | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 9
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,75
nº accesos a páginas 12

= NRU =
Considere que el periodo de puesta a cero del bit R tiende a infinito, es decir, nunca se pone a cero.

En caso de empate, se emplea LRU(Least Recently Used): ''elegimos la página que más tiempo lleve sin ser accedida''

Acceso
a 1(R) 1(R) 1(W) 2(R) 3(R) 4(R) 5(R) 3(W) 1(W) 2(W) 3(R) 4(R)
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 1 | R=1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
| M=0 | = | M=1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | 2 | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
Marco 2 | | | | R=1 | = | = | R=1 | = | = | = | = | R=1 |
| | | | M=0 | = | = | M=0 | = | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 3 | | | | | R=1 | = | = | = | = | = | = | = |
| | | | | M=0 | = | = | M=1 | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
Marco 4 | | | | | | R=1 | = | = | = | R=1 | = | = |
| | | | | | M=0 | = | = | = | M=1 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 7
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5833333333333333
nº accesos a páginas 12

'''Pregunta''': Creo que hay un error en el paso 10 cuando cargamos la pagina 2, en el criterio NRU comenzamos por el primer marco y buscamos la pagina victima, en este caso creo que seria la pagina 5 que esta cargada en el marco 2 y tienen R=1, M=0 no la pagina 4 como pone en el ejercicio.

'''Respuesta''': No, es un empate. Por lo que aplicamos el criterio LRU entre 4 y 5, y 4 es la que lleva más tiempo sin usarse.

= NRU con 2º oportunidad =

accesos a páginas

| r | r | w | r | r | r | r | w | w | w | r | r |
-------------------------------------------------------------------------------------------------
| 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | 1 | = | = | = | = | = | 1 | = | = | = | = | 1 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
marcos | 2 | | | | 2 | = | = | 2 | = | 1 | = | = | 1 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | 1 | = | = | 0 | = | 1 | = | = | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 3 | | | | | 3 | = | 3 | 3 | = | = | 3 | 3 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | | 1 | = | 0 | 1 | = | = | 1(=) | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 4 | | | | | | 4 | 4 | = | = | 2 | = | 2 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | | | 1 | 0 | = | = | 1 | = | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
fallo | AF | | | AF | AF | AF | 5R1 | | 1R2 | 2R4 | | 4R5 |
página -------------------------------------------------------------------------------------------------
contenido | 1 | 1 | 1 | 1-2 | 1-2-3 |1-2-3-4|2-3-4-5|2-3-4-5|3-4-5-1|5-1-3-2|5-1-3-2|1-3-2-4|
de la cola -------------------------------------------------------------------------------------------------

tiempo ->

nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
12

= LRU =

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | x | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
nº accesos a páginas 12

= LFU =

En caso de empate, se emplea LRU(Least Recently Used): ''elegimos la página que más tiempo lleve sin ser accedida''

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Contador | C=1 | C=2 | C=3 | = | = | = | = | = | C=4 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
Contador | | | | C=1 | = | = | C=1 | = | = | = | = | C=1 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
Contador | | | | | C=1 | = | = | C=2 | = | = | C=3 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
Contador | | | | | | C=1 | = | = | = | C=1 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 7
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5833333333333333
nº accesos a páginas 12

Observación: al quitar un elemento se resetea su contador

= Sustitución por envejecimiento =
Periodo = 4

Registro R de 3 bits.

En caso de empate = FIFO por orden de carga

Acceso
a 1 1 1 2 - 3 4 5 3 - 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | = | 4 |
Bit R | 100 | = | = | = | 010 | = | = | 100 | = | 010 | = | = | = | 100 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
Bit R | | | | 100 | 010 | = | = | = | = | 001 | 100 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | | 3 | = | = | = | = | = | 2 | = | = |
Bit R | | | | | | 100 | = | = | = | 010 | = | 100 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | | 4 | = | = | = | = | = | 3 | = |
Bit R | | | | | | | 100 | = | = | 010 | = | = | 100 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | - | x | x | x | | - | x | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 - 5 6 7 8 - 9 10 11 12

Periodo 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1

nº fallos de página 9
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,75
nº accesos a páginas 12

Solución ejercicio 1 memoria virtual

2016-12-21T00:55:15Z

Carcasdel1: /* Sustitución por envejecimiento */

= FIFO =

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | 2 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | = | 3 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | x | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 9
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,75
nº accesos a páginas 12

= NRU =
Considere que el periodo de puesta a cero del bit R tiende a infinito, es decir, nunca se pone a cero.

En caso de empate, se emplea LRU(Least Recently Used): ''elegimos la página que más tiempo lleve sin ser accedida''

Acceso
a 1(R) 1(R) 1(W) 2(R) 3(R) 4(R) 5(R) 3(W) 1(W) 2(W) 3(R) 4(R)
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 1 | R=1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
| M=0 | = | M=1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | 2 | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
Marco 2 | | | | R=1 | = | = | R=1 | = | = | = | = | R=1 |
| | | | M=0 | = | = | M=0 | = | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 3 | | | | | R=1 | = | = | = | = | = | = | = |
| | | | | M=0 | = | = | M=1 | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
Marco 4 | | | | | | R=1 | = | = | = | R=1 | = | = |
| | | | | | M=0 | = | = | = | M=1 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 7
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5833333333333333
nº accesos a páginas 12

'''Pregunta''': Creo que hay un error en el paso 10 cuando cargamos la pagina 2, en el criterio NRU comenzamos por el primer marco y buscamos la pagina victima, en este caso creo que seria la pagina 5 que esta cargada en el marco 2 y tienen R=1, M=0 no la pagina 4 como pone en el ejercicio.

'''Respuesta''': No, es un empate. Por lo que aplicamos el criterio LRU entre 4 y 5, y 4 es la que lleva más tiempo sin usarse.

= NRU con 2º oportunidad =

accesos a páginas

| r | r | w | r | r | r | r | w | w | w | r | r |
-------------------------------------------------------------------------------------------------
| 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | 1 | = | = | = | = | = | 1 | = | = | = | = | 1 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
marcos | 2 | | | | 2 | = | = | 2 | = | 1 | = | = | 1 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | 1 | = | = | 0 | = | 1 | = | = | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 3 | | | | | 3 | = | 3 | 3 | = | = | 3 | 3 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | | 1 | = | 0 | 1 | = | = | 1(=) | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 4 | | | | | | 4 | 4 | = | = | 2 | = | 2 |
| |-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|
| R | | | | | | 1 | 0 | = | = | 1 | = | 0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
fallo | AF | | | AF | AF | AF | 5R1 | | 1R2 | 2R4 | | 4R5 |
página -------------------------------------------------------------------------------------------------
contenido | 1 | 1 | 1 | 1-2 | 1-2-3 |1-2-3-4|2-3-4-5|2-3-4-5|3-4-5-1|5-1-3-2|5-1-3-2|1-3-2-4|
de la cola -------------------------------------------------------------------------------------------------

tiempo ->

nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
12

= LRU =

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | x | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
nº accesos a páginas 12

= LFU =

En caso de empate, se emplea LRU(Least Recently Used): ''elegimos la página que más tiempo lleve sin ser accedida''

Acceso
a 1 1 1 2 3 4 5 3 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Contador | C=1 | C=2 | C=3 | = | = | = | = | = | C=4 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | 5 | = | = | = | = | 4 |
Contador | | | | C=1 | = | = | C=1 | = | = | = | = | C=1 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | 3 | = | = | = | = | = | = | = |
Contador | | | | | C=1 | = | = | C=2 | = | = | C=3 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | 2 | = | = |
Contador | | | | | | C=1 | = | = | = | C=1 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | x | x | x | | | x | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 7
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5833333333333333
nº accesos a páginas 12

Observación: al quitar un elemento se resetea su contador

= Sustitución por envejecimiento =
Periodo = 4

Registro R de 3 bits.

En caso de empate = FIFO por orden de carga

Acceso
a 1 1 1 2 - 3 4 5 3 - 1 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 1 | = | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | = | 4 |
Bit R | 100 | = | = | = | 010 | = | = | 100 | = | 010 | = | = | = | 100 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | | | 2 | = | = | = | = | = | = | 1 | = | = | = |
Bit R | | | | 100 | 010 | = | = | = | = | 001 | 011 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | | | 3 | = | = | = | = | = | 2 | = | = |
Bit R | | | | | | 100 | = | = | = | 010 | = | 100 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | | 4 | = | = | = | = | = | 3 | = |
Bit R | | | | | | | 100 | = | = | 010 | = | = | 100 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | | | |
de | x | | | x | - | x | x | x | | - | x | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 - 5 6 7 8 - 9 10 11 12

Periodo 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1

nº fallos de página 9
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,75
nº accesos a páginas 12

Solución de los ejercicios de memoria virtual

2016-12-20T15:21:25Z

Carcasdel1: /* NRU */

= NRU =

Acceso
a 1(R) 3(R) 3(W) 3(R) 4(R) 5(R) 1(R) 2(W) 5(W) 1(W) 3(R) 4(R)
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 1 | R=1 | = | = | = | = | = | = | R=0 | = | = | = | R=0 |
| M=0 | = | = | = | = | = | = | = | = | M=1 | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | 3 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 4 |
Marco 2 | | R=1 | = | = | = | = | = | R=0 | = | = | R=1 | R=1 |
| | M=0 | M=1 | = | = | = | = | M=0 | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | 4 | = | = | 2 | = | = | = | 2 |
Marco 3 | | | | | R=1 | = | = | R=1 | = | = | = | R=0 |
| | | | | M=0 | = | = | M=1 | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | | 5 | = | = | = | = | = | = |
Marco 4 | | | | | | R=1 | = | R=0 | R=1 | = | = | R=0 |
| | | | | | M=0 | = | M=0 | M=1 | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | x | | | x | x | | x | | | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 6
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5
nº accesos a páginas 12

= Sustitución por envejecimiento =
Periodo = 4

Registro R de 3 bits.

En caso de empate = LRU

Acceso
a 2 3 3 1 - 4 5 4 1 - 5 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 2 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | = | = | = |
Bit R | 100 | = | = | = | 010 | = | 100 | = | = | 010 | 110 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | 3 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 2 | = | = |
Bit R | | 100 | = | = | 010 | = | = | = | = | 001 | = | 100 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 4 |
Bit R | | | | 100 | 010 | 010 | = | = | 110 | 011 | = | = | = | 100 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | = | = | = | 3 | = |
Bit R | | | | | | 100 | = | = | = | 010 | = | = | 100 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | | | |
de | x | x | | x | - | x | x | | | - | | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 - 5 6 7 8 - 9 10 11 12

Periodo 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1
8
nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
nº accesos a páginas 12

Solución de los ejercicios de memoria virtual

2016-12-20T15:04:42Z

Carcasdel1: /* Corrección de ejercicio con NRU (3ª oportunidad)*/

= NRU =

Acceso
a 1(R) 3(R) 3(W) 3(R) 4(R) 5(R) 1(R) 2(W) 5(W) 1(W) 3(R) 4(R)
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = | = |
Marco 1 | R=1 | = | = | = | = | = | = | R=0 | = | = | = | R=0 |
| M=0 | = | = | = | = | = | M=1 | = | = | M=1 | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | 3 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 4 |
Marco 2 | | R=1 | = | = | = | = | = | R=0 | = | = | R=1 | R=1 |
| | M=0 | M=1 | = | = | = | = | M=0 | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | 4 | = | = | 2 | = | = | = | 2 |
Marco 3 | | | | | R=1 | = | = | R=1 | = | = | = | R=0 |
| | | | | M=0 | = | = | M=1 | = | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| | | | | | 5 | = | = | = | = | = | = |
Marco 4 | | | | | | R=1 | = | R=0 | R=1 | = | = | R=0 |
| | | | | | M=0 | = | M=0 | M=1 | = | = | M=0 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | |
de | x | x | | | x | x | | x | | | | x |
página | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nº fallos de página 6
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,5
nº accesos a páginas 12

= Sustitución por envejecimiento =
Periodo = 4

Registro R de 3 bits.

En caso de empate = LRU

Acceso
a 2 3 3 1 - 4 5 4 1 - 5 2 3 4
página
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 1 | 2 | = | = | = | = | = | 5 | = | = | = | = | = | = | = |
Bit R | 100 | = | = | = | 010 | = | 100 | = | = | 010 | 110 | = | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 2 | | 3 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 2 | = | = |
Bit R | | 100 | = | = | 010 | = | = | = | = | 001 | = | 100 | = | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 3 | | | | 1 | = | = | = | = | = | = | = | = | = | 4 |
Bit R | | | | 100 | 010 | 010 | = | = | 110 | 011 | = | = | = | 100 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Marco 4 | | | | | | 4 | = | = | = | = | = | = | 3 | = |
Bit R | | | | | | 100 | = | = | = | 010 | = | = | 100 | = |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Fallo | | | | | | | | | | | | | | |
de | x | x | | x | - | x | x | | | - | | x | x | x |
página | | | | | | | | | | | | | | |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Tiempo 1 2 3 4 - 5 6 7 8 - 9 10 11 12

Periodo 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1
8
nº fallos de página 8
Tasa de fallos de página = --------------------- = ---- = 0,6666666666666667
nº accesos a páginas 12

2016-11-05T17:13:13Z

Carcasdel1: /* 3.1. Modelos de Diseño de SSOO */

= 3.1. Modelos de Diseño de SSOO =

== Modos de operación del procesador ==

Para entender los modelos de diseño de los sistemas operativos, tenemos que hacer referencia a los modos de ejecución del procesador. El modo de ejecución del procesador indica qué conjunto de instrucciones y a qué recursos del procesador se puede acceder en un cierto instante de tiempo.

En la actualidad, un procesador ofrece como mínimo dos modos de operación(ejecución) que son:

* '''Modo privilegiado'''(supervisor), que permite la ejecución de todo el conjunto de instrucciones que ofrece el procesador (no tiene ninguna relación con el modo "root" o administrador de algunos sistemas operativos).
* '''Modo no privilegiado'''(usuario), que tiene algunas restricciones de acceso a aspectos del procesador o de ejecución de instrucciones.

== Núcleo del sistema operativo ==

El núcleo del sistema operativo, también conocido por la terminología inglesa ''kernel'', es la parte más esencial del sistema operativo. Se trata de la capa visible del software más baja del sistema que provee y gestiona los recursos del sistema de forma segura a través de las llamadas al sistema.

El núcleo de un sistema operativo suele operar en modo privilegiado. Al operar en dicho modo un error de programación en el núcleo del sistema operativo puede resultar en un error fatal del cual el sistema sólo puede recuperarse mediante el reinicio del sistema. A tal error fatal también se le conoce en los sistemas operativos UNIX por la locución inglesa ''[http://es.wikipedia.org/wiki/Kernel_panic kernel panic]'' y en los sistemas operativos Windows por el nombre de ''[http://www.google.es/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CCwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FPantalla_azul_de_la_muerte&ei=s02WTqvCCMjHtAaxuJyBBA&usg=AFQjCNE2tZra15VdohxjrhSogTQZOVedKg Pantallazo azul o BSOD]''.

== Tipos de Sistemas Operativos ==

Los sistemas operativos se pueden clasificar en base a la cantidad de funcionalidad implementada en su núcleo. En general distinguimos dos tipos de sistemas operativos:

* '''Monolíticos:''' son núcleos de gran tamaño (muchas líneas de código) con un alto número de funcionalidades, las cuales normalmente son compiladas junto al núcleo en el mismo momento.
* '''Micronúcleos:''' son núcleos de pequeño tamaño que fueron compilados sólo con las necesidades más básicas del sistema operativo. El resto de funcionalidades son añadidas mediante la adición de módulos externos al núcleo, lo que les proporciona flexibilidad y facilidad de ampliación en detrimento del desempeño necesario para la gestión dinámica de éstos.
* '''Pico/Nanonúcleos:''' se puede considerar un subtipo de Micronúcleo, son núcleos muy pequeños y flexibles, incluso mas pequeños que los Micronúcleos. Se usan en sistemas muy específicos, como satélites, en los que ya se sabe los procesos que se van a realizar. Son muy fiables.

No obstante, existen tipologías híbridas o que acentúan algunos aspectos, que también detallamos en esta sección.

[[Archivo:OS-structure2b(EDITADO).svg‎ |880px| Comparativa de distribución de funcionalidades entre distintos tipos de SO]]

=== Sistemas operativos Monolíticos ===

Los sistema operativos monolíticos se caracterizan por emplear un núcleo que implementa la planificación de procesos, el sistema de comunicación de procesos, el sistema de sincronizacion de procesos, la administración de la memoria principal, la administración de ficheros y la gestión de los dispositivos de entrada/salida. Por tanto, a mayor funcionalidad implementada en el núcleo, mayor número de líneas de código que se ejecutan en modo privilegiado.

Los sistemas operativos monolíticos son los predominantes hoy día, algunos ejemplos son:

* Sistemas operativos UNIX, tales como FreeBSD, NetBSD y OpenBSD.
* Sistemas operativos GNU/Linux.
* DOS, tales como MS-DOS y DR-DOS.

Como inconveniente, al emplear un núcleo que incluye gran parte de las funcionalidades básicas del sistema operativo, dispone de un alto número de líneas de código ejecutándose en modo privilegiado. Por ello, un error de programación en el núcleo puede provocar un ''kernel panic''. Además el hecho de añadir nuevas funcionalidades provocaría una nueva recompilación del núcleo llevando a reiniciar el sistema para que se apliquen los nuevos cambios.

Como principal ventaja, los sistemas operativo monolíticos ofrecen un alto rendimiento puesto que las peticiones entre los diferentes componentes se reducen a invocaciones de funciones.

=== Sistemas operativos Micronúcleo ===

También conocidos como sistemas operativos exokernel o exonúcleo, se caracterizan por disponer de un núcleo que implementa únicamente:

* Planificación de procesos
* Mecanismo de comunicación entre procesos
* Gestión de interrupciones

Además, existen procesos servidores que están fuera del núcleo, que se ejecutan en modo no privilegiado del procesador, y que implementan la:

* Administración de memoria principal
* Administración de ficheros
* Gestión de dispositivos de entrada/salida.

Siguiendo este esquema, cuando un proceso cualquiera solicita un servicio a través de una llamada al sistema, el micronúcleo canaliza la petición al proceso servidor correspondiente. Dicha comunicación se realiza mediante mensajería.

La principal ventaja de los sistemas operativos micronúcleo es que, al ejecutar menos líneas de código en modo privilegiado, de manera intuitiva son más fiables. Otras ventajas son que se garantiza el aislamiento de las partes que están fuera del núcleo, como los módulos son independientes unos de otros, si cae alguno de ello los demás no se ven afectados y pueden seguir funcionando.

Sin embargo, el principal problema que presentan es el rendimiento, puesto que cualquier petición requiere mensajería, que lleva consigo un coste extra debido a la construcción de los mensajes, el reparto y la interpretación. Son estos problemas relacionados con el rendimiento los que hacen que no existan sistemas operativos micronúcleo desplegables en productivo, a excepción de Minix 2, que tiene propósitos educativos. Otro ejemplo de micronúcleo es Symbian OS.

=== Sistemas operativos Híbridos ===

Los núcleos híbridos se encuentran entre los monolíticos y los micronúcleo. La mayoría de sistemas operativos modernos pertenecen a esta categoría, siendo el más popular Microsoft Windows. XNU, el núcleo de Mac OS X, también es un micronúcleo modificado, debido a la inclusión de código del núcleo de FreeBSD en el núcleo basado en Mach. DragonFlyBSD es el primer sistema BSD que adopta una arquitectura de núcleo híbrido sin basarse en Mach.

Algunos ejemplos de núcleos híbridos:

* Microsoft Windows NT, usado en todos los sistemas que usan el código base de Windows NT
* XNU (usado en Mac OS X)
* DragonFlyBSD
* ReactOS

Hay gente que confunde el término «núcleo híbrido» con los núcleos monolíticos que pueden cargar módulos después del arranque, lo que es un error. «Híbrido» implica que el núcleo en cuestión usa conceptos de arquitectura o mecanismos tanto del diseño monolítico como del micronúcleo, específicamente el paso de mensajes y la ejecución de ciertos componentes del sistema operativo en espacio de usuario.

=== Sistemas en estratos (por capas).===

El sistema en estratos “capas” consiste en organizar el sistema operativo como una jerarquía de capas, cada una construida sobre la inmediata inferior. Cada estrato desarrolla completamente una actividad del sistema.

Algunos ejemplos de sistemas en estratos:

* THE (Technishe Hogeschool Eindhoven) Dijkstra 1968 sistema de procesamiento por lotes.
Estratos:
5.) Proceso operador del sistema.
4.) Procesos de los usuarios.
3.) Control de Entrada/Salida.
2.) Comunicación proceso-consola.
1.) Administración de la memoria y del disco.
0.) Asignación del procesador y multiprogramación.
* MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) anillos concéntricos alrededor del hardware, donde los internos son más privilegiados que los externos.
[[Archivo:Anillos.jpg‎]]

--[[Usuario:Ricjimode|Ricjimode]] ([[Usuario discusión:Ricjimode|discusión]]) 20:29 27 ene 2015 (CET)

=== Exonúcleo y Uninúcleo===

'''Exokernel o exonúcleo''' son sistemas caracterizados principalmente por tener aplicaciones de usuarios capaces de acceder a recursos del sistema sin necesidad de realizar llamadas al sistema. se da en sistemas operativos de tiempo real, de propósito específico. Generalmente empleados en industria aeronáutica, automotriz y telecomunicaciones.

'''Unikernel o uninúcleo''' son sistemas caracterizados por el hecho de que sus apliaciones de usuario son lanzadas en el propio núcleo del Sistema Operativo. Por tanto, la totalidad del código se ejecuta en modo supervisor. Son también conocidos como sistemas operativos de biblioteca, en cuanto que se presentan a la aplicación como una biblioteca de métodos empleables por el software aplicativo. Se trata de una solución de propósito específico.

== Otro material a consultar ==

El estudiante puede encontrar el siguiente material de interés para complementar sus conocimientos:

* Debate entre Linus Torvalds, creador del núcleo Linux, que sigue el paradigma monolítico y Andrew S. Tanembaum, creador de Minux, que sigue el modelo micronúcleo: http://oreilly.com/catalog/opensources/book/appa.html (en inglés).

3.2.[[Virtualización | Virtualización]]