Servicios del sistema operativo

SERVICIOS DEL SISTEMA OPERATIVO

  • Los servicios se programan mediante sentencias de un lenguaje. Ejemplo: C.
  • Estas sentencias son como llamados a función.
  • Se convierten, mediante una rutina de biblioteca de sistemas en un conjunto de instrucciones de máquina que termina con una instrucción de trap.
  • El trap, como toda interrupción es tratada por el SO.
  • El SO realiza el servicio pedido y devuelve un valor.

INTERFAZ DEL PROGRAMADOR

Esta interfaz recupera la visión que como máquina extendida tiene el usuario del sistema operativo:

  • Portable Operating System Interface: POSIX (Interfaz de Sistemas operativos portables de IEEE basado en Unix) 1003>>ISO/IEC9945.
  • Win 32.

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ESTÁNDAR POSIX

  • Interfaz estándar de sistemas operativos de IEEE.
  • Objetivo: Portabilidad de las aplicaciones entre diferentes plataformas y sistemas operativos.
  • NO es una implementación, solo define una interfaz.
  • Diferentes estándares
    • 1003.1 Servicios básicos del SO.
    • 1003.1a Extensiones a los servicios básicos.
    • 1003.1b Extensiones de tiempo real.
    • 1003.1c Extensiones de procesos ligeros.
    • 1003.2 Shell y utilidades.
    • 1003.2b Utilidades adicionales.

CARACTERÍSTICAS DE POSIX

  • Nombres de funciones cortos y en letras minúsculas
    • fork
    • read
    • close

CARACTERÍSTICAS DE WIN32

  • Define los servicios ofrecidos por los sistemas Windows 95/98, Windows NT, Windows 2000, XP.
  • No es un estándar.
  • API totalmente distinto a POSIX.
  • Los recursos se referencian mediante manejadores.
  • Nombres de funciones largos y descriptivos
    • GetFileAtribute
    • CreateNamePipe
  • Dispone de tipos de datos predefinidos
    • Bool
    • Dword
    • Tchar
  • Las funciones devuelven en general True en caso de éxito y False en caso de error.

ADMINISTRACIÓN DE PROCESOS

  • Un proceso es un programa en ejecución. Un proceso para lograr sus objetivos requiere algunos recursos como tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de entrada y salida.
  • El sistema operativo es responsable de las siguientes actividades relacionadas con la administración de procesos
    • Creación y eliminación
    • Suspensión y reanudación
    • Proveer los mecanismos para:
      • Sincronización de procesos
      • Comunicación entre procesos

ADMINISTRACIÓN DE LA MEMORIA

  • La memoria es un arreglo de palabras y bytes, cada uno con su propia dirección. Es un repositorio de acceso rápido de datos compartidos por la CPU y los dispositivos E/S.
  • La memoria principal es un dispositivo de almacenamiento volátil.
  • El sistema operativo es responsable por las siguientes actividades relacionadas con la administración de memoria:
    • Llevar el rastro de los componentes de la memoria que están siendo usadas y quien las está usando.
    • Decidir qué procesos cargar en memoria cuando hay espacio disponible.
    • Asignar y liberar espacio de memoria en la medida de las necesidades.

ADMINISTRACIÓN DE LA MEMORIA SECUNDARIA

  • El sistema de computación deber proveer almacenamiento secundario para respaldar la memoria principal.
  • La mayoría de los computadores modernos utilizan discos como medio principal de almacenamiento en línea, tanto para programas como para datos.
  • El SO es responsable por las siguientes tareas relacionadas con la administración secundaria
    • Administración del espacio libre.
    • Asignación de espacio.
    • Planificación del disco.

ADMINISTRACIÓN DE ARCHIVOS

  • Creación y borrado de archivos.
  • Creación y borrado de directorios.
  • Soporte de primitivas para manipular archivos y directorios.
  • Mapeo de archivos en almacenamiento secundario.
  • Respaldo de archivos en medios de almacenamiento estables (no volátiles).

INTERFAZ DE USUARIO

  • Funciones
    • Manipulación de archivos y directorios.
    • Herramientas de desarrollo de aplicaciones.
    • Comunicación con otros sistemas.
    • Información de estado.
    • Configuración de la propia interfaz y entorno.
    • Intercambio de datos entre aplicaciones.
    • Control de acceso.
    • Sistema de ayuda interactivo.
  • Tipos
    • Interfaces alfanuméricas (intérpretes de mandatos).
    • Interfaces gráficas.

SISTEMA INTÉRPRETE DE COMANDOS

  • Muchos comandos se dan al sistema operativo por instrucciones de control que tienen que ver con:
    • Administración y creación de procesos.
    • Manejo de E/S.
    • Administración de memoria secundaria.
    • Administración de memoria principal.
    • Acceso al sistema de archivos.
    • Protección.
    • Redes.
  • El programa que lee e interpreta las instrucciones de control tiene diferentes nombres:
    • Intérprete de tarjetas de control.
    • Intérprete de líneas de comando.
    • Shell.
  • Su función es obtener y ejecutar la próxima instrucción de comandos.

INTÉRPRETE DE MANDATOS

  • Programa cuya función es obtener los mandatos del usuario y ordenar su ejecución al sistema operativo.
  • Hay dos tipos básicos
    • Intérpretes de mandatos internos.
    • Intérpretes de mandatos externos.
  • Casi todos los mandatos son sentencias de control para los gestores del SO descritos (procesos, E/S, ficheros, protección y comunicaciones).
  • Puede haber múltiples intérpretes de mandatos sobre el mismo SO -> la visión del mismo SO cambia según el usado.

UNIX SHELL

  • Shell Unix/linux: bash, bourne, korn, ash, pdksh, sash, tcsh, zsh, csh, rc.
  • X Windows:MIT.

ESTRUCTURA DEL SISTEMA – ENFOQUE BÁSICO

Monolítico: Un programa compuesto de rutinas entrelazadas

  • Programa central, Procedimientos de servicios, Procedimientos de uso general.

ESTRUCTURA DE NIVELES DE MS-DOS

MS-DOS fue escrito para proveer la mayor funcionalidad en el menor espacio. No se dividió en módulos; no obstante MS-DOS tiene alguna estructura, sus interfaces y niveles de funcionalidad no están bien separados. 1995 DOS v7.

  • Unix – Limitado por la funcionalidad del hardware. El Unix original tenia limitaciones en estructura. El SO UNIX consta de dos partes
    • Los programas del sistema
    • El kernel

ESTRUCTURA DEL SISTEMA – ENFOQUE POR NIVELES

  • Estratos/Jerarquía.
  • El sistema operativo está dividido en un número de capas (niveles), cada uno construido en la parte superior del nivel inferior. El nivel de abajo , es el hardware; el nivel más alto (capa n) es la interface de usuario final.
  • Con la modularidad, las capas se seleccionan de tal forma que cada una utiliza funciones (operaciones) y servicios solo del nivel inferior.
  • Precursor THE, capas jerárquicas (Rings-Trap), Multics

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