Sistema Operativo y Gestión de Memoria

Sistema Operativo

Definición de Sistema Operativo - Conjunto de programas y funciones que gestionan y coordinan el funcionamiento del hardware y del software, ofreciendo al usuario una forma sencilla de comunicarse con el ordenador. Las gestiones que realiza el S.O son las siguientes:

• Gestión del procesador
• Gestión de la memoria
• Gestión de procesos
• Gestión de dispositivos de almacenamiento y periféricos de E/S
• Gestión de la información.

Las funciones principales del S.O. son:

• Asignar tareas
• Controlar el funcionamiento interno
• Ayudar al usuario a comunicarse con el hardware y con los otros programas.

Ofrecen una interfaz

Gestión de Memoria

La parte del sistema operativo que administra la memoria es el Administrador de Memoria. Se encarga de:

• Si el sistema operativo admite multiprogramación el sistema debe llevar en un registro las zonas de memoria que se están utilizando y por qué procesos (se utilizan métodos de paginación o segmentación)
• Gestionar el intercambio de datos entre memoria y disco – El programa a ejecutar puede ser excesivamente grande para el tamaño físico de la memoria, pero no es necesario que permanezca todo en memoria sólo la parte que se está ejecutando, el resto permanecerá en memoria virtual. Si se necesita ejecutar una parte del programa que está en memoria virtual pasará a memoria RAM para su ejecución y otra parte que antes estaba en RAM a virtual. Este proceso se conoce como swapping.

Estructura del SO

Cada SO estructura sus componentes de distinta forma. Así distinguimos 2 grupos de SO:

Sistemas operativos monolíticos

Los SO de este tipo no tienen una estructura clara y definida. Sus componentes están integrados en un único programa (el SO) que se ejecuta en un único espacio de direcciones. Todas las funciones del SO se realizan en modo núcleo. Estos SO surgieron de SO simples a los cuales se les fueron añadiendo funciones. Ejemplos: MS-DOS, UNIX y Linux.

El problema de este tipo de SO es que es muy complicado añadir nuevas funciones y servicios, ya que hay que modificar miles de líneas de código. La solución pasa por dotar al SO de cierta estructura.

Sistemas operativos estructurados

a) Sistemas por capas: El SO está organizado como una jerarquía de capas. La capa superior ofrece una interfaz clara y definida y los servicios se ejecutan en la capa inferior. La ventaja de este tipo de estructuras es la modularidad y la ocultación de la información. Las capas se construyen y se depuran por separado lo que hace que unas no intervengan en las otras.

b) En este caso la mayor parte de los servicios y funciones del SO se ejecutan en modo usuario (servidores), dejando la parte esencial del SO en modo núcleo (Micronúcleo). El SO está formado por diversas partes, cada una de las cuales puede desarrollarse por separado.

Estados de un Proceso

- Nuevo: El cargador le asigna los recursos necesarios (excepto CPU)

- Preparado en espera o activo: El proceso está preparado para ejecutarse; es decir, espera el turno para poder utilizar su intervalo de CPU

- En ejecución: El procesador está ejecutando instrucciones de ese proceso en ese instante. Existen dos modos de ejecución que conceden diferentes privilegios para acceder al hardware u otros programas.

• Modo privilegiado: Es el usado por el núcleo. Permite acceder directamente a todo el hardware y a toda la memoria
• Modo usuario: Modo normal en el que existe protección de memoria. Un proceso sólo puede acceder a su memoria y a su máquina virtual.

- Bloqueado: El proceso está retenido. Por ejemplo porque necesita algún recurso que está siendo utilizado por otro proceso. Se puede quedar en este estado indefinidamente si no desaparece la causa del bloqueo.

- Zombi: El proceso ha acabado de ejecutarse pero aún faltan por liberar algunos recursos. En un sistema multiprogramación cuando un proceso se pasa de un estado a otro, se produce un cambio de contexto.

El Copyleft

Las licencias libres pueden ser clasificadas como Copyleft, el contenido bajo las reglas del Copyleft se caracteriza por exigir el licenciar con la misma licencia las obras derivadas del programa. Esto es también conocido como “efecto vírico” (término usado muchas veces para atacar al uso de licencias libres), y que produce la transmisión de la libertad entre sus obras y sus derivadas)

Verdades Software Libre

Libertad 0: Poder usar el programa con cualquier propósito.

Libertad 1: Poder estudiar cómo funciona el programa y poder modificarlo.

Libertad 2: Poder distribuir copias del programa.

Libertad 3: Poder mejorar el programa y poder compartir dichas mejoras para beneficio de todos.

SO Según Tiempo de Respuesta

Tiempo que tarda el usuario del sistema en obtener los resultados después de iniciar la ejecución

• Tiempo real: Cuando realiza una transacción que le ha sido ordenada desde ese mismo momento, sin espera alguna
• Tiempo compartido: Cada proceso utilizará ciclos de la CPU hasta que finalice. Todos los sistemas multitarea y/o multiusuario utilizan esta técnica. La transacción puede tener que esperar para ser realizada. Los sistemas en tiempo compartido intentan dar la sensación de ser en tiempo real