Wiki de Sistemas Operativos - Contribuciones del usuario [es]

Usuario:Jesgonper1

2012-01-03T12:40:52Z

Edwareang: Página creada con 'Tengo dos preguntas, haber si alguien me la puede contestar: A)En el acceso primero cuando carga 2 en memoria el bit R se pone a "1" y el bit M se mantiene a "0", ahora bien, en…'

Tengo dos preguntas, haber si alguien me la puede contestar:
A)En el acceso primero cuando carga 2 en memoria el bit R se pone a "1" y el bit M se mantiene a "0", ahora bien, en el acceso segundo cuando carga otra vez dos el bit R se mantiene a "1" pero el bit M cambia a "1", eso porqué??, si no ha realizado ningúna modificación.
B)En el acceso primero cuando carga 2 en memoria el bit R se ponea a "1" y el bit M se mantiene a "0", ahora bien, en el acceso séptimo cuando carga el 4 por primera vez el bit R se pone a "1" y el bit M también se pone a "1", eso porqué??, sería una contradicción si analizamos el ejercicio desde un principio no?.
Si alguien me puede ayudar muchas gracias...

Modelos de Diseño de Sistemas Operativos

2011-10-28T11:09:07Z

Edwareang: /* Modos de operación del procesador */

= 2.5. 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 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 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 de forma segura los recursos del sistema a través de las llamadas al sistema.

El núcleo de un sistema operativo suele operar en modo supervisor. 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:''' 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.

[[Imagen:OS-structure2.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 supervisor.

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 supervisor. 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 usuario 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 supervisor, 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 basados en Máquinas Virtuales ===

Implementan el material (hardware) en el software. Algunos sistemas operativos ofrecen técnicas de paravirtualización.

'''Paravirtualización:''' técnica de programación que ofrecen algunos SO anfitrión para facilitar la virtualización y el rendimiento de máquinas virtuales. Ofrecen llamadas directas al sistema
o acceso a una API especial del anfitrión para acceder directamente a los recursos. Observamos que se deposita una gran confianza en los procesos de la VM por motivos de rendimiento.

* Ventajas de las Máquinas Virtuales
** Ahorro de coste material.
** Se pueden tener diferentes SO en un mismo sistema.
** Se adapta a las necesidades de usuario.
** Se puede deslocalizar la máquina virtual (deslocalización: migrar a otro SO sin sufrir ningún cambio ).

* Desventajas de las Máquinas Virtuales
** Rendimiento (KVM + paravirtualización 10%).
** Punto único de fallos(si falla algún componente y las aplicaciones están montadas en él provoca un fallo general).

== 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).

Llamadas al sistema

2011-10-28T10:12:49Z

Edwareang: /* Definición */

= 2.4. Llamadas al sistema =

== Definición ==

Una llamada al sistema es el mecanismo que puede emplear un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Todo sistema operativo ofrece un conjunto de llamadas al sistema que viene determinado por una cierta API. En el caso de Linux, su version 3.0, ofrece un total de 345 llamadas al sistema. Toda llamada al sistema se identifica de manera únivoca mediante un valor númerico que debe permanecer el mismo a lo largo de la vida del sistema operativo para evitar que se rompa la compatibilidad hacia atrás.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

* '''time''', que permite obtener la fecha y hora del sistema.
* '''write''', que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
* '''read''', que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.

Cada sistema operativo implementa su propia API, por eso normalmente un programa diseñado para un cierto sistema operativo no funciona en otro sistema operativo diferente. No obstante, existen APIs estandarizadas, como [http://es.wikipedia.org/wiki/POSIX POSIX], que tienden a ser implementadas por los fabricantes de sistemas operativos.

== Ejemplo de llamada al sistema ==

El siguiente ejemplo muestra el código en ensamblador de x86 para invocar a la llamada al sistema '''write''' que permite escribir un dato en cualquier dispositivo. En concreto, se va a escribir una cadena por el dispositivo de salida '''pantalla''', que se identifica mediante el descriptor de fichero número 1.

<source lang="asm">
section .text
global _start
_start:
mov eax, 4 ;cargamos el número de la llamada al sistema en el regitro eax
mov ebx, 1 ;cargamos el descriptor de fichero sobre el que queremos escribir
mov ecx, string ;cargamos en ecx la dirección de la cadena a imprimir
mov edx, lenght ;cargamos en edx el tamaño de la cadena a imprimir
int 80h ;se invoca al de

mov eax, 1
mov ebx, 0
int 80h

section .data
string: db "Hola Mundo", 0x0A
lenght: equ 13
</source>

La instrucción ''int'' forma parte del conjunto de instrucciones de procesadores x86. Esta instrucción emite una interrupción por software cuyo tratamiento es realizado por una rutina. En el caso de las llamadas al sistema, la rutina que se encarga del tratamiento de la interrupción por software número 80 es el ''dispatcher''.

== El ''dispatcher'' ==

Se trata de la parte del sistema operativo que se ejecuta cuando se invoca una llamada al sistema. Básicamente, se encarga de invocar a la llamada al sistema correspondiente que el proceso ha solicitado. En el caso de x86, el dispatcher consulta el registro eax e invoca a la llamada al sistema identificada con dicha numeración.

Llamadas al sistema

2011-10-28T10:11:24Z

Edwareang: /* Definición */

= 2.4. Llamadas al sistema =

== Definición ==

Una llamada al sistema es el mecanismo que puede emplear un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Todo sistema operativo ofrece un conjunto de llamadas al sistema que viene determinado por una cierta API. En el caso de Linux, su version 3.0, ofrece un total de 345 llamadas al sistemas. Toda llamada al sistema se identifica de manera únivoca mediante un valor númerico que debe permanecer el mismo a lo largo de la vida del sistema operativo para evitar que se rompa la compatibilidad hacia atrás.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

* '''time''', que permite obtener la fecha y hora del sistema.
* '''write''', que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
* '''read''', que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.

Cada sistema operativo implementa su propia API, por eso normalmente un programa diseñado para un cierto sistema operativo no funciona en otro sistema operativo diferente. No obstante, existen APIs estandarizadas, como [http://es.wikipedia.org/wiki/POSIX POSIX], que tienden a ser implementadas por los fabricantes de sistemas operativos.

== Ejemplo de llamada al sistema ==

El siguiente ejemplo muestra el código en ensamblador de x86 para invocar a la llamada al sistema '''write''' que permite escribir un dato en cualquier dispositivo. En concreto, se va a escribir una cadena por el dispositivo de salida '''pantalla''', que se identifica mediante el descriptor de fichero número 1.

<source lang="asm">
section .text
global _start
_start:
mov eax, 4 ;cargamos el número de la llamada al sistema en el regitro eax
mov ebx, 1 ;cargamos el descriptor de fichero sobre el que queremos escribir
mov ecx, string ;cargamos en ecx la dirección de la cadena a imprimir
mov edx, lenght ;cargamos en edx el tamaño de la cadena a imprimir
int 80h ;se invoca al de

mov eax, 1
mov ebx, 0
int 80h

section .data
string: db "Hola Mundo", 0x0A
lenght: equ 13
</source>

La instrucción ''int'' forma parte del conjunto de instrucciones de procesadores x86. Esta instrucción emite una interrupción por software cuyo tratamiento es realizado por una rutina. En el caso de las llamadas al sistema, la rutina que se encarga del tratamiento de la interrupción por software número 80 es el ''dispatcher''.

== El ''dispatcher'' ==

Se trata de la parte del sistema operativo que se ejecuta cuando se invoca una llamada al sistema. Básicamente, se encarga de invocar a la llamada al sistema correspondiente que el proceso ha solicitado. En el caso de x86, el dispatcher consulta el registro eax e invoca a la llamada al sistema identificada con dicha numeración.