Sistemas Operativos: Gestión de Memoria, Procesos y Arquitectura Informática

Principales Servicios de un Sistema Operativo (SO)

• Gestión de la memoria, programas, procesos y la sincronización de subprocesos.
• Gestión de almacenamiento.
• Gestión de equipos.

Gestión de Memoria

Conceptos Fundamentales de Gestión de Memoria

• Fundamentos.
• Intercambio (Swapping).
• Asignación Contigua.
• Paginación.
• Segmentación.
• Segmentación con Paginación.

Prioridades en Llamadas

• Prioridad de llamadas entre procesos de usuario: menor prioridad.
• Prioridad de llamadas al sistema: la más alta.

Gestión de Memoria: MMU (Memory Management Unit)

La MMU (Memory Management Unit - Unidad de Gestión de Memoria) traduce direcciones lógicas de los procesos según sus prioridades.

Métodos de Asignación de Memoria

• Espacios Contiguos (no implementado en sistemas comerciales).
• Paginación (bloques del mismo tamaño - páginas).
• Segmentación (asignación de bloques de tamaño variable - segmentos y subpáginas).

Acceso a la memoria: Tablas de páginas y segmentos.

Memoria Virtual

La memoria virtual implementa la paginación en disco (memoria secundaria) o en sistemas aislados y locales (standalone) o en sistemas de red (modelo cliente/servidor).

Eventos Relacionados con la Memoria

• Tiempo de carga y tipos de sistemas comerciales en compilación.
• Permuta (Swapping).
• Thrashing.

Fecha de referencia: 10/11/2009

Diferencias en la gestión de memoria según la jerarquía: registros, caché, organización de dispositivos de memoria para equipos (microarquitectura principal), y la relación entre dirección lógica y física gestionada por el sistema operativo.

Arquitectura Von Neumann y Ciclo de Máquina

Ciclo de Máquina

1. Fetch (Búsqueda): Recupera la instrucción.
2. Decode (Decodificación): Interpreta la instrucción.
3. Execute (Ejecución): Realiza la operación.
4. Store (Almacenamiento): Guarda el resultado (si es necesario).

Compilación y Rendimiento

La compilación genera código optimizado para una arquitectura y sistema operativo específicos.

Pregunta: ¿Qué tipo de código es más rápido, el interpretado o el compilado?

Respuesta: El código compilado suele ser más rápido.

Gestión de Almacenamiento y Sistemas de Archivos

Fecha de referencia: 30/11/2009

Administración de Memoria y Datos

• Administración de Memoria (Referencia: SO5-SO, Capítulo 4, Tanenbaum).
• Gestión de Datos (Archivos y Directorios, Privilegios, Implementación de Sistemas de Archivos: SO6, SO7, SO8 aplicado en Windows XP).
• Gestión de Dispositivos (Spool de impresión, Interfaces AOC, Jerarquía de Memoria: memoria externa, interfaces y controladores).

Gestión de Memoria (Relación con la Gestión de Procesos)

• Jerarquía de Memoria.
• Propósito y Características Operacionales.

Memoria Principal: Espacios contiguos, paginación, segmentación, intercambio, fragmentación, memoria virtual, thrashing.

Sistema de Archivos y Ejecución

Particiones

Particiones (1, 2 o más lógicas).

Sistemas de Ficheros Comunes

Windows:

• FAT
• FAT32
• NTFS

Linux:

• Swap
• ext2
• ext3
• ReiserFS

Instalación de Múltiples Sistemas Operativos

Métodos de instalación y ejecución de dos o más sistemas operativos.