1. Capítulo 7 Componentes y Estructura de un Sistema Operativo 1 Sistemas Operativos I

2. en Win32 y POSIX Sistemas Operativos I 2 componentes Los componentes para Win32 y POSIX no son exactamente los mismos:

3. sistema operativo estructurado Sistemas Operativos I 3 estructura cliente - servidor En estos S.O. se tiene el concepto de micronúcleo para el modo núcleo, mientras que los servicios están concentrados en el modo usuario.

4. hilos y multihilos Sistemas Operativos I 4 gestión de procesos Procesos son programas en ejecución gestionados por el S.O., formados por: Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador. Su estado de ejecución en un momento dado: Valores de los registros para dicho programa. Su memoria de trabajo: La memoria que ha reservado y sus contenidos. Otra información que permite al S.O. su planificación. Esta definición varía ligeramente en el caso de S.O. multihilo: Un proceso consta de uno o más hilos, la memoria de trabajo (compartida por todos los hilos) y la información de planificación. Cada hilo consta de instrucciones y estado de ejecución. Los procesos son creados y destruidos por el S.O., así como también este se debe hacer cargo de la comunicación entre procesos, pero lo hace a petición de otros procesos. El mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso se denomina bifurcación (fork). Los nuevos procesos pueden ser independientes y no compartir el espacio de memoria con el proceso que los ha creado o ser creados en el mismo espacio de memoria. En los S.O. multihilo es posible crear tanto hilos como procesos. Un proceso solamente puede crear hilos para sí mismo. Dichos hilos comparten toda la memoria reservada para el proceso.

5. Sistemas Operativos I 5 método de un proceso Dos o más procesos pueden cooperar mediante señales de forma que uno obliga a detenerse a los otros hasta que reciban una señal para continuar. Se usa una variable de tipo semáforo para sincronizar los procesos. Si un proceso está esperando una señal, se suspende (Hold) hasta que la señal se envíe. Se mantiene una cola de procesos en espera en el semáforo. La forma de elegir los procesos de la cola en espera es mediante una política FIFO (First In FirstOut) también llamada FCFS (First Come FirstServed), Round Robin, etc. La sincronización explícita entre procesos es un caso particular del estado "bloqueado". En este caso, el suceso que permite desbloquear un proceso no es una operación de entrada/salida, sino una señal generada a propósito por el programador desde otro proceso.

6. Sistemas Operativos I 6 servicios de procesos Crear un proceso: A partir de un proceso padre (UNIX). A partir de un archivo ejecutable (Windows NT). Ejecutar un proceso. Terminar la ejecución de un proceso. Cambiar el programa que ejecuta un proceso.

7. Sistemas Operativos I 7 gestión de memoria Memoria: vector enorme de palabras o Bytes, cada uno con su propia dirección. Compartido por CPU y dispositivos E/S. Volátil: pierde su contenido si el sistema falla. El S.O. tiene la responsabilidad de gestionar los siguientes aspectos de la memoria: Mantener un mapa de las partes de memoria en uso y saber quién las está usando. Decidir qué procesos se deben cargar, y dónde cuando hay memoria disponible. Asignar y liberar espacio de memoria cuando sea necesario. Ofrecer servicios para que los procesos puedan compartir memoria.

8. Sistemas Operativos I 8 servicios de gestión de memoria Solicitar memoria Liberar memoria Compartir memoria

9. Sistemas Operativos I 9 comunicación y sincronización entre procesos

10. Sistemas Operativos I 10 servicios de comunicación y sincronización Servicios de comunicación: Crear el mecanismo de comunicación. Enviar datos a un proceso. Recibir datos de un proceso. Destruir el servicio de comunicación. Servicios de sincronización: Crear el mecanismo de sincronización. Bloquear un proceso hasta que ocurra un evento. Despertar a un proceso bloqueado. Destruir el mecanismo de sincronización.

11. Sistemas Operativos I 11 tipos de comunicación Comunicación síncrona: Los dos procesos han de ejecutar los servicios de comunicación al mismo tiempo. Comunicación asíncrona: Los dos procesos no tienen que ejecutar los servicios de comunicación al mismo tiempo.

12. Sistemas Operativos I 12 gestión de E/S El gestor de E/S está formado por: Un sistema global de almacenamiento intermedio en memoria. Manejadores genéricos, uno por cada clase, de dispositivos. Manejadores específicos para cada dispositivo. Almacenamiento secundario no volátil en dispositivos rápidos de E/S (discos, etc.) como respaldo de la memoria. El S.O. tiene la responsabilidad de gestionar los siguientes aspectos de la E/S y el almacenamiento secundario: Traducir peticiones a formato de manejador. Copiar memoria de/a memoria a/de controlador. Controlar operaciones por DMA. Controlar dispositivos de E/S: teclado, ratón, etc. Asignación y liberación de espacio. Planificación de accesos a los dispositivos.

13. Sistemas Operativos I 13 servicios de E/S Servicios orientados a caracteres: Impresoras, terminales. Servicios orientados a bloques: La operación de E/S se hace sobre un bloque de información de un número fijo de caracteres. Discos.

14. Sistemas Operativos I 14 gestión de archivos y directorios Archivo: Conjunto de información lógicamente relacionada y definida por su creador. Directorio: Conjunto de identificadores lógicos de archivos y su relación con identificadores internos del S.O. Archivos frecuentes: Programas (fuentes y ejecutables) y datos. El S.O. tiene la responsabilidad de gestionar los siguientes aspectos del servicio de archivos: Creación y borrado de archivos y directorios. Primitivas para manipular archivos y directorios. Proyectar los ficheros sobre almacenamiento secundario. Hacer respaldo de archivos sobre dispositivos estables y no volátiles.

15. Sistemas Operativos I 15 visión lógica del sistema operativo La forma en la que se presentan los sistemas a los usuarios difieren de la forma física real.

16. lógicamente: visión plana físicamente: visión matricial Sistemas Operativos I 16 visión lógica v.s. visión física Visión lógica Visión física

17. Sistemas Operativos I 17 servicios de archivos Servicios: Crear un archivo. Abrir un archivo. Escribir y leer. Cerrar un archivo. Borrar un archivo. Procedimiento: Se crea el archivo. Se abre: se genera un descriptor de archivo. Se escribe y lee (el archivo puede crecer). Se cierra. Se borra.

18. carpetas y sus ficheros Sistemas Operativos I 18 esquema jerárquico de un directorio Un directorio es una estructura jerárquica de entradas de directorio: archivos, carpetas, etiquetas de volumen.

19. Sistemas Operativos I 19 servicios de directorio Crear un directorio. Borrar un directorio. Abrir un directorio. Leer un directorio. Cerrar un directorio.

20. funciones de los actuales S.O. Sistemas Operativos I 20 seguridad y protección Protección: Controlar accesos a los recursos de usuario y sistema. El servidor de protección debe: Distinguir entre uso autorizado y no autorizado. Especificar los controles de acceso a llevar a cabo. Proporcionar métodos de control de acceso. Seguridad: Proteger al sistema de un uso indebido. El servidor de seguridad debe: Autenticar a los usuarios. Evitar amenazas al sistema (gusanos, virus, piratas, fuego, etc.). Evitar la intercepción de comunicaciones: cifrado, canales seguros, etc.