Conceptos Fundamentales y Funcionamiento de Sistemas Operativos

Servicios de un Sistema Operativo

Detección y respuesta a errores:

• Errores internos y externos del hardware.
• Error de memoria.
• Fallo de dispositivos.
• Errores de software.
• Desbordamiento aritmético.
• Acceso a una posición de memoria prohibida.
• Incapacidad del sistema operativo para satisfacer la solicitud de una aplicación.

Contabilidad

• Recoger estadísticas.
• Supervisar su rendimiento.
• Utilizado para anticiparse a mejoras futuras.
• Gestión de cuotas de usuario.

Núcleo (Kernel)

• Parte del sistema operativo que se encuentra en la memoria principal.
• Incluye las funciones utilizadas con mayor frecuencia.
• También conocido como kernel.

Evolución de los Sistemas Operativos

• Actualizaciones y nuevos tipos de hardware.
• Nuevos servicios.
• Correcciones y mejoras.

Características de Hardware Relevantes

Protección de Memoria

Impide la modificación de la zona de memoria del monitor.

Temporizador

Evita que un único trabajo monopolice el sistema.

Monoprogramación

El procesador espera a que termine la instrucción de E/S antes de continuar.

Multiprogramación

Permite al procesador cambiar a otro trabajo mientras uno espera una operación de E/S.

Tiempo Compartido

Utiliza la multiprogramación para gestionar múltiples tareas interactivas. El tiempo del procesador se comparte entre varios usuarios. Permite el acceso simultáneo de múltiples usuarios a través de terminales.

Proceso

• Un programa en ejecución.
• Una instancia de un programa ejecutándose en un computador.
• La entidad asignable y ejecutable por el procesador.

Dificultades en el Diseño de Sistemas Operativos

• Sincronización incorrecta.
• Problemas para asegurar que un proceso en espera de E/S reciba la señal adecuada.
• Fallos de exclusión mutua.
• Funcionamiento no determinista del programa.
• Dependencia de una sola entrada, evitando zonas comunes de memoria.
• Interbloqueos (Deadlocks).

Componentes de un Proceso

• Un programa ejecutable.
• Los datos asociados al programa.
• El contexto de ejecución del programa.
• Información necesaria para la administración del proceso por el SO.

Características de los Sistemas Operativos Modernos

Arquitectura de Micronúcleo

• Asigna solo funciones esenciales al núcleo.
• Gestión de espacios de direcciones.
• Comunicación entre Procesos (IPC).
• Planificación básica.

Multihilos

División de un proceso en hilos para ejecución concurrente.

Hilo

• Unidad de trabajo despachable para ejecución.
• Ejecución secuencial e interrumpible.

Proceso (en contexto de hilos)

Un conjunto de uno o más hilos.