Sistemas Operativos Prof. Leo Meléndez
Módulo 1 -
Repaso de arquitectura arqu itectura de computadoras Definición Definici ón y objetivos o bjetivos de los sistemas operativos operativos Aspectos importante importantess de implementación
Repaso de Arquitectura de Computadoras
Repaso de Arquitectura de Computadoras Procesador •
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Unidades de ejecución Registros internos para direcciones y datos Arquitectura de 8, 16, 32 y 64bits Procesadores auxiliares para video, sonido
Repaso de Arquitectura de Computadoras Procesador de múltiples núcleos •
Dual-Core Core Duo, Core 2 Duo, AthlonX2
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Quad-Core Core 2 Quad, Phenom X4
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Hexa-Core i7-970, i7-980, Phenom X6
Repaso de Arquitectura de Computadoras Memoria Principal (RAM) •
Almacena datos y programas
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Volátil y de rápido acceso
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Buffers para datos accesados frecuentemente
Módulos de I/O •
Discos (internos y externos)
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Monitores, impresoras
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Teclados, mouse, touch screens, scanners
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Tarjetas de red, modems, faxes
Repaso de Arquitectura de Computadoras Buses •
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Proporciona comunicación entre componentes Existen buses de datos, de direcciones y control. La velocidad y tamaño del bus no necesariamente es igual a la del CPU/Memoria Existe una relación entre el tamaño del bus de direcciones y la capacidad máxima de RAM
32 bits
4 GB
64 bits
16 TB
Repaso de Arquitectura de Computadoras Memoria Cache •
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Mantienen la información accesada mas frecuentemente Mejoran tiempo de respuesta Hit Rate indica que tan seguido encontramos los datos.
Latencia indica cuánto se dura en ir a buscar la información en memoria. Existen caches de múltiples niveles que mejoran aún más el rendimiento
Repaso de Arquitectura de Computadoras Principio de Proximidad •
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Los programas tienen a accesar datos que están contiguos en memoria. Es un principio basado en probabilidad: cuando se accesa un dato, es altamente probable que se vayan a accesar datos que están contiguos. Aplica tanto para código ejecutable como para datos.
Cuando un programa accesa el nombre, usualmente accesa otros datos personales
Definición de Sistema Operativo Según Stallings Es un programa que controla la ejecución de aplicaciones y programas y que actúa como interfaz entre aplicaciones y el hardware del computador
Definición de Sistema Operativo Según Silberschatz Un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware de una computadora. El propósito es ofrecer un ambiente en el que un usuario pueda ejecutar programas.
Definición Sistema Operativo Según Tanenbaum Presenta al usuario una máquina virtual que sea más fácil de programar que el hardware adyacente. Su principal tarea es llevar un registro de la utilización de recursos, dar paso a solicitudes y mediar entre solicitudes en conflicto de los distintos programas.
Definición Sistema Operativo Según Dietel Son ante todo administradores de recursos; el principal recurso que administran es el hardware: procesadores, medios de almacenamiento y dispositivos de I/O.
Definición de Sistema Operativo Programa que controla la
ejecución de aplicaciones Actúa como interfaz entre los
programas y el hardware Administra los recursos del
sistema
Objetivos de los Sistemas Operativos i.
Facilidad de uso para programadores y usuarios finales.
ii. Eficiencia en la ejecución de múltiples tareas. iii. Capacidad para evolucionar de acuerdo a las necesidades de los usuarios.
Objetivos de los Sistemas Operativos
i. Facilidad de uso, usuario final •
Eficiencia en la ejecución de programas
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Accesso y configuración de aplicaciones
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Uso de dispositivos
•
Herramientas adicionales
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Administración de archivos
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Seguridad y confiabilidad
•
Capacidad de actualización
Objetivos de los Sistemas Operativos
i. Facilidad de uso, usuario técnico •
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Interfaz uniforme para accesso a recursos Soporte para el acceso y manipulación de archivos.
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Compatibilidad entre versiones.
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Estadísticas y monitoreo de uso/rendimiento.
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Detección y respuesta a errores de hardware y software.
Objetivos de los Sistemas Operativos
ii. Eficiencia en la ejecución de tareas •
Administrador de los recursos.
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Asegurar que los procesos se lleven a cabo.
Administración:
Recursos:
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- CPUs - Unidades de memoria - Dispositivos I/O
Planeación Control Selección de prioridades Seguridad
Objetivos de los Sistemas Operativos
iii.Facilidad de evolución •
Nuevas versiones de controladores de dispositivos.
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Servicios adicionales.
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Detección y resolución de fallas.
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Actualizaciones del Kernel
Objetivos de los Sistemas Operativos Cumplen los sistemas operativos actuales esos objetivos? •
Facilidad de uso?
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Eficiencia en la administración de tareas?
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Facilidad para evolución?
Aspectos importantes sobre implementación o
OS/360: 1 millón de instrucciones de máquina*
o
Multics: 20 millones de instrucciones de máquina*
o
Windows 2000: 32 millones de SLOC*
o
Red Hat: 30 millones de SLOC*
o
Debian: 55 millones de SLOC *
o
Windows XP: 40 millones de SLOC*
o
Windows Vista: 50 millones de SLOC*
o
Windows 7: ????
Aspectos importantes sobre implementación Procesamiento Simétrico •
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Arquitectura de mútiples procesadores Procesadores comparten recursos (memoria, E/S, etc) Todos los procesadores pueden realizar las mismas funciones El sistema operativo debe soportar el concepto de múltiples procesadores y ayudar a administrarlos Transparente al usuario
Aspectos Importantes sobre Implementación Ventajas del Procesamiento Simétrico •
Rendimiento -
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Disponibilidad -
•
El fallo de un procesador no implica el fallo de la máquina completa
Crecimiento incremental -
•
Más de un proceso se ejecuta simúltaneamente
Se puede mejorar el rendimiento agregando un sistema adicional
Precio Escalado -
Fabricantes pueden ofrecer diferentes productos de acuerdo a las necesidades
Aspectos Importantes sobre Implementación Sistemas Operativos Distribuidos •
•
Múltiples computadoras dan la noción de un solo espacio de memoria y un solo conjunto de dispositivos. Clusters permiten agregar capacidad de procesamiento o reemplazar elementos sin necesidad de bajar el sistema
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Aprox 200,000 computadoras interconectadas
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Discos de 2 TB
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16 GB de Ram
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Utiliza su propio File System
Sistemas Operativos en Smart Phones
