Wiki de Sistemas Operativos - Contribuciones del usuario [es]

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2017-01-11T17:25:51Z

Luigilgue: /* 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 =

* '''Recuperación de clase en H0.13 a las 12h30, viernes 13 de enero.'''

* 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.

Luigilgue, Luis Gil Guerrero: Corrección de ejercicios y algunos videos.

= 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

2017-01-10T21:42:32Z

Luigilgue: /* Ejercicio 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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|-
| 4-scan
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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.

{10, 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

Discos Magnéticos

2017-01-10T20:47:40Z

Luigilgue:

== Arquitectura de los discos magnéticos ==

Los discos magnéticos están formados por varios discos (desde 2 hasta 7) de material magnético montados sobre el mismo eje, los cuales se mantienen girando a una velocidad constante. Estos discos están recorridos, cada uno, por 2 cabezales magnéticos que no llegan a tocar el disco (están separados por unos 3 nanómetros debido a una delgada capa de aire formada por la rotación del disco, de hecho si lo tocan se produce un error conocido como aterrizaje del cabezal) y que leen y escriben datos en el disco creando puntos de campo magnético.

En esta imagen se muestran los componentes de un disco duro magnético:

[[Archivo:componentes_HD_comentados.png]]

= Partes del disco magnético =

La superficie del disco magnético se divide en la siguientes partes:

* Pista (''track'', en inglés): Zona a la que accede el cabezal si este se queda fijo en una posición y el disco sigue girando. Si el cabezal se tratara de un lápiz, la pista sería la zona que el cabezal dibuja sobre el disco (que se trataría de una circunferencia). Hay que tener en cuenta que las pistas más cercanas al centro del disco son de menor tamaño al tener menor radio la circunferencia.
* Sector: Es una subdivisión de una pista (track) en un disco magnético. Cada sector almacena una cantidad fija de datos.
* Cilindro: Conjunto de pistas a las que el conjunto de cabezales pueden acceder desde una posición. Un cilindro está compuesto por un conjunto de sectores.

[[Archivo:cilindro.jpg]][[Archivo:Estructura_disco.png|Estructura de un disco óptico|right]]

= Prestaciones de un disco duro magnético =

Las prestaciones de un disco se pueden medir mediante los siguientes indicadores:

* Capacidad, cantidad de unidades de información que se pueden almacenar en el disco.
* Revoluciones por minuto (RPM), velocidad constante a la que gira el disco magnético.
* Tiempo de arranque del motor, se trata del tiempo que tarda el motor en hacer que el disco comience a girar a velocidad constante.
* Tiempo de accesos, tanto para operaciones de lectura como escritura:
** Tiempo de búsqueda, se trata del tiempo que tarda el cabezal en desplazarse de una pista a otra.
** Demora de rotación, se trata del tiempo que tarda en pasar un sector por delante del cabezal.
** Tiempo de transmisión, se trata del tiempo que toma la transferencia de datos del dispositivo al gestor de dispositivo.

= Recursos multimedia =
Funcionamiento electromecánico de un disco duro:
http://www.youtube.com/watch?v=Wiy_eHdj8kg

Como se hace un disco duro:
https://www.youtube.com/watch?v=D_7mMn7tQcM