-Sistemas Operativos II

09-10-2014

CC305

UNIVERSIDAD CRISTIANA EVANGELICA NUEVO MILENIO “CENTRO REGIONAL TOCOA”

Ing. Lenin Maldonado

UN SISTEMA OPERATIVO! Debe ser conveniente, eficiente permitiendo que los recursos de la computadora

se aprovechen al máximo, hábil para evolucionar, capaz de relacionar

dispositivos, organizar datos para acceso rápido y seguro, o manejar las

comunicaciones en red, y facilitar a los usuarios el manejo de las entradas

y salidas.

¿ESTRUCTURA DE UN

SISTEMA OPERATIVO? Los sistemas operativos se pueden estructurar en varias formas. Las

más comunes son: como un sistema monolítico, una jerarquía de

capas, microkernel, cliente-servidor, máquina virtual o exokernel.

SISTEMA_MONOLITICO En este diseño, que hasta ahora se considera como la organización más común, todo el

sistema operativo se ejecuta como un solo programa en modo kernel. El sistema

operativo se escribe como una colección de procedimientos, enlazados entre sí en un

solo programa binario ejecutable extenso. Cuando se utiliza esta técnica, cada procedimiento en el sistema tiene la libertad de llamar a cualquier

otro, si éste proporciona cierto cómputo útil que el primero necesita. Al tener miles de

procedimientos que se pueden llamar entre sí sin restricción, con frecuencia se produce

un sistema poco manejable y difícil de comprender.

SISTEMA_DE_CAPAS Es organizar el sistema operativo como una jerarquía

de capas, cada una construida encima de la que tiene abajo. El primer sistema

construido de esta forma fue el sistema THE, construido en Technische Hogeschool

Eindhoven en Holanda por E. W. Dijkstra (1968) y sus estudiantes. El sistema THE era un sistema simple de procesamiento por lotes para una computadora holandesa, la

Electrologica X8, que tenía 32K de palabras de 27 bits

(los bits eran costosos en aquel entonces). Una mayor generalización del concepto de

capas estaba presente en el sistema MULTICS. En vez de capa, MULTICS se describió como una serie de anillos concéntricos, en donde los

interiores tenían más privilegios que los exteriores (que en efecto viene siendo lo mismo).

MICROKERNELS

Con el diseño de capas, los diseñadores podían elegir en dónde dibujar el límite entre kernel y

usuario. Tradicionalmente todos las capas iban al kernel, pero eso no es necesario. De hecho,

puede tener mucho sentido poner lo menos que sea posible en modo kernel, debido a que En

contraste, los procesos de usuario se pueden configurar para que tengan menos poder, por lo que

un error en ellos tal vez no sería fatal. La idea básica detrás del diseño de microkernel es lograr una

alta confiabilidad al dividir el sistema operativo en módulos pequeños y bien definidos, sólo uno de

los cuales (el microkernel) se ejecuta en modo kernel y el resto se ejecuta como procesos de usuario

ordinarios, sin poder relativamente.

Algunos de los microkernels mejor conocidos son:

• Integrity

• K42

• L4

• PikeOS

• QNX

• Symbian

• MINIX 3

*Servidor de reencarnación

MODELO_CLIENTE-SERVIDOR

Una ligera variación de la idea del microkernel es diferenciar dos clases de procesos: los servidores,

cada uno de los cuales proporciona cierto servicio, y los clientes, que utilizan estos servicios.

Este modelo se conoce como cliente-servidor. A menudo la capa inferior es un microkernel, pero

eso no es requerido. La esencia es la presencia de procesos cliente y procesos servidor. La

comunicación entre clientes y servidores se lleva a cabo comúnmente mediante el paso de

mensajes. Para obtener un servicio, un proceso cliente construye un mensaje indicando lo que

desea y lo envía al servicio apropiado. Después el servicio hace el trabajo y envía de vuelta la

respuesta. Si el cliente y el servidor se ejecutan en el mismo equipo se pueden hacer ciertas

optimizaciones, pero en concepto estamos hablando sobre el paso de mensajes.

MÁQUINAS_VIRTUALES Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una interface a cada proceso, mostrando

una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente. Estos sistemas operativos separan

dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de sistemas: la multiprogramación y la máquina

extendida. El objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de integrar distintos

sistemas operativos dando la sensación de ser varias máquinas diferentes.

El núcleo de estos sistemas operativos se denomina monitor virtual y tiene como misión llevar a cabo

la multiprogramación, presentando a los niveles superiores tantas máquinas virtuales como se

soliciten. Estas máquinas virtuales no son máquinas extendidas, sino una réplica de la máquina real,

de manera que en cada una de ellas se pueda ejecutar un sistema operativo diferente, que será el

que ofrezca la máquina extendida al usuario

*CMS

*Monitor de máquina virtual

*VM/370

*Sistema operativo anfitrión

*Sistema operativo huésped

EXOKERNELS En vez de clonar la máquina actual, como se hace con las máquinas virtuales, otra estrategia es

particionarla; en otras palabras, a cada usuario se le proporciona un subconjunto de los recursos.

Así, una máquina virtual podría obtener los bloques de disco del 0 al 1023, la siguiente podría

obtener los bloques de disco del 1024 al 2047 y así sucesivamente. Su trabajo es asignar recursos a

las máquinas virtuales y después comprobar los intentos de utilizarlos, para asegurar que ninguna

máquina trate de usar los recursos de otra. Cada máquina virtual de nivel de usuario puede

ejecutar su propio sistema operativo.

El exokernel sólo necesita llevar el registro para saber a cuál máquina virtual se le ha asignado

cierto recurso. Este método sigue teniendo la ventaja de separar la multiprogramación (en el

exokernel) del código del sistema operativo del usuario (en espacio de usuario), pero con menos

sobrecarga, ya que todo lo que tiene que hacer el exokernel es mantener las máquinas virtuales

separadas unas de las otras.

*Máquina virtual de JAVA

Organizaciones computacionales!

ACM http://www.acm.org

IEEE Computer Society http://www.computer.org

USENIX http://www.usenix.org

Obtener información acerca de estas organizaciones y sus

bibliotecas digitales.

TAREA 03.II.IIIP.2014 ENVIAR POR CORREO EL INFORME CON LOS CONCEPTOS INVESTIGADOS DE LAS PALABRAS CLAVES IDENTIFICADAS EN COLOR ROJO CON UN *ASTERISCO, TAMBIEN DEBE INCLUIR LO INVESTIGADO ACERDA DE LAS ORGANIZACIONES COMPUTACIONALES. UTILICE EL FORMATO PARA PRESENTACION DE INFORMES YA ESTABLECIDO.

FECHA DE ENVIO: 11 y 12 NOVIEMBRE 2014 hasta las 22:00 pm

w.maldonado@ucenm.net I Ing. Maldonado I CC305

Nota:

El documento deberá nombrarlo siguiendo el siguiente formato

Cuenta-Codigodeclase-Codigodetarea ejemplo: 214070022-CC305-03.II.IIIP.2014

¿SISTEMAS OPERATIVOS

POR SERVICIOS? Esta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el

punto de vista del usuario.

SISTEMAS OPERATIVOS

POR SERVICIOS

POR EL NUMERO DE

USUARIOS

POR EL NUMERO DE

TAREAS

POR EL NUMERO DE

PROCESADORES

MONOUSUARIOS

MULTIUSUARIOS

MONOTAREAS

MULTITAREAS

UNIPROCESO

MULTIPROCESO SIMETRICOS

ASIMETRICOS

Monousuarios I Los sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a un usuario a la

vez, sin importar el número de procesadores que tenga la computadora o el

número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante

de tiempo. Las computadoras personales típicamente se han clasificado en este

renglón.

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Multiusuarios I Los sistemas operativos multiusuarios son capaces de dar servicio a más de un

usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas a la

computadora o por medio de sesiones remotas en una red de comunicaciones. No

importa el número de procesadores en la máquina ni el número de procesos que

cada usuario puede ejecutar simultáneamente.

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Monotareas I Los sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la vez por

usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se

admiten varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar

haciendo solo una tarea a la vez.

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Multitareas I Un sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar realizando

varias labores al mismo tiempo. Por ejemplo, puede estar editando el código

fuente de un programa durante su depuración mientras compila otro programa, a

la vez que está recibiendo correo electrónico en un proceso en background. Es

común encontrar en ellos interfaces gráficas orientadas al uso de menús y el ratón,

lo cual permite un rápido intercambio entre las tareas para el usuario, mejorando su

productividad.

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Uniproceso I Un sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar solamente un

procesador de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de

uno le sería inútil. El ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOS.

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Multiproceso I Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del

sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga

de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o

asimétricamente. Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativo

selecciona a uno de los procesadores el cual jugará el papel de procesador

maestro y servirá como pivote para distribuir la carga a los demás procesadores,

que reciben el nombre de esclavos. Cuando se trabaja de manera simétrica, los

procesos o partes de ellos (threads) son enviados indistintamente a cualesquiera de

los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución y

equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema.

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TAREA 04.II.IIIP.2014 ENVIAR POR CORREO UN INFORME Y PRESENTACION SOBRE VIRTUALIZACION DE SERVIDORES, UTILICE EL FORMATO PARA PRESENTACION DE INFORMES YA ESTABLECIDO. SE EVALUARA LA ACTIVIDAD A TRAVES DE UN FORO DE DISCUSIÓN SOBRE EL TEMA, EL CUAL SE REALIZARA LA SIGUIENTE CLASE. FECHA DE ENVIO: 14 y 15 NOVIEMBRE 2014 hasta las 22:00 pm

w.maldonado@ucenm.net I Ing. Maldonado I CC305

Nota:

El documento deberá nombrarlo siguiendo el siguiente formato

Cuenta-Codigodeclase-Codigodetarea ejemplo: 214070022-CC305-04.II.IIIP.2014

Gracias