Componentes y Servicios de Sistemas Operativos: Apuntes de Clase, Diapositivas de Aplicaciones Informáticas

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Generalidades de los

Sistemas Operativos

U.C.

Componentes y Servicios de los Sistemas Operativos

Sistemas Expertos

Prof. Jorge Luis Mendoza

Extensión Chone

Componentes y Servicios

de los Sistemas Operativos

Gestión de procesos Entre los componentes de un sistema operativo están los procesos. Cuando se habla de un proceso se hace referencia a un programa en ejecución. Un proceso es un conjunto de instrucciones que corresponden a un programa y que son ejecutadas por la CPU. En un programa se pueden ejecutar uno o varios procesos diferentes. La ejecución de un programa necesita recursos del sistema como tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. Un proceso puede pasar por los estados nuevo, preparado, ejecución, bloqueado y terminado cuando su ciclo de vida es de 5 estados. Si el proceso solo se ejecuta y termina el ciclo de vida es de 2 estados. Para su ejecución se planifican siguiendo algoritmos de planificación , dos de los más comunes son el Round Robin y el algoritmo FIFO. El sistema operativo es el responsable de asignar recursos a los procesos, crear y destruir procesos, parar y reanudar procesos y proporcionar que los procesos se comuniquen y sincronicen.

Gestión de memoria Otro de los componentes del sistema operativo es la memoria principal. La memoria principal es un recurso muy importante que se ha de gestionar cuidadosamente para agilizar la ejecución de los procesos. Ante un fallo de energía eléctrica, como la memoria principal es volátil se pierde su contenido. La memoria principal se optimiza para asignar espacio a los diferentes programas a ejecutar. Entre los diferentes procesos a ejecutar se comparte la memoria principal. El espacio de memoria asignado se protege para que no se use estando concedido. El sistema operativo es el responsable de gestionar la memoria principal conociendo qué espacios de la memoria está siendo utilizada y por qué procesos, decidiendo qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible, asignando y reclamando espacio de memoria cuando sea necesario, administrar el intercambio entre la memoria principal y la memoria virtual (espacio en el disco usado para los procesos cuando la memoria principal no es suficiente).

Sistema de E/S

El sistema de entrada/salida, otro de los

componentes del sistema operativo , representa

el intercambio de información entre el

procesador y los dispositivos

periféricos (teclado, mouse, pantalla, impresora y

otros). Los dispositivos periféricos solicitan

recursos del sistema por medio de interrupciones.

El sistema de E/S está compuesto por un sistema

de almacenamiento temporal (caché), una interfaz

de controladores de dispositivos y otra interfaz

para dispositivos específicos.

El sistema operativo gestiona el almacenamiento

temporal de entrada/salida y las interrupciones de

los dispositivos de entrada/salida.

Sistema de archivos Los archivos representan un conjunto de información almacenada en los discos de una PC. Dicha información se almacena de forma relacionada y organizada. Los archivos almacenan tanto los programas como los datos. El sistema de archivos forma parte de los componentes de un sistema operativo y son la forma en que se organiza la información. Los sistemas de archivos más comunes son FAT, FAT32 , ext3, NTFS, XFS. El sistema operativo es responsable de construir y eliminar archivos y directorios, manipular archivos y directorios, establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento, realizar copias de seguridad de archivos.

Sistema de comunicación El sistema de comunicaciones es uno de los componentes de un sistema operativo que permite el intercambio de información entre procesos y programas que se ejecutan localmente con procesos y programas que se ejecutan de forma remota. Las tareas de envío y recepción de información las ejecuta el sistema de comunicaciones a través de las interfaces de red. El sistema operativo es el responsable de controlar el envío y recepción de la información, crear y mantener la comunicación para que las aplicaciones envíen y reciban información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones locales y aplicaciones remotas.

Programas del sistema

Los programas del sistema forman parte de los

componentes del sistema operativo y

son aplicaciones que se instalan con el sistema

operativo pero que no forman parte de él. Los

programas del sistema son útiles para el desarrollo

y ejecución de los programas de usuario.

Las tareas que realizan los programas del sistema

son: manipulación y modificación de archivos,

información del estado del sistema, soporte a

lenguajes de programación y comunicaciones.

El sistema operativo es el encargado de gestionar

las tareas que realizan los diferentes programas

del sistema.

Servicios de los SO El sistema brindará un entorno de ejecución de programas donde se dispondrá de un conjunto de servicios. Los servicios principales serán:  (^) Ejecución de programas (el SO deberá ser capaz de cargar un programa a memoria y ejecutarlo. El programa deberá poder finalizar, de forma normal o anormal.  (^) Operaciones de E/S (el SO deberá proveer un mecanismo de acceso ya que por eficiencia y protección los usuarios no accederán directamente al dispositivo.  (^) Manipulación del Sistema de archivos (se deberá tener acceso al sistema de archivos y poder, como mínimo, leer, escribir, borrar y crear.  (^) Comunicación entre procesos (los procesos deberán poder comunicarse, ya sea que estén en el mismo computador o el diferentes.  (^) Manipulación de errores (el sistema deberá tomar decisiones adecuadas ante eventuales errores que ocurran, como fallo de un dispositivo de memoria, fallo en un programa, etc.