Actividad Final

Clase # 6 - 20/03/2015

****** ULTIMA CLASE OFICIAL******

El objetivo de esta ultima clase, fue aclarar los puntos a tener en cuenta para la culminación y calificación de este ultimo corte; al igual que se realizo una actividad de reflexión sobre:

- Que tan importante fue la clase para nosotros.

- Como nos sentimos en clase.

- Que aporto esta clase para nuestra vida profesional.

- Que nos gusto y que no.

Para lo cual mi reflexión final es:

Reflexión Final:

Esta clase fue una gran experiencia académica, debido a que a través de las herramientas tecnológicas, las temáticas y el conocimiento del profesor fueron la clave para que nosotros como estudiantes nos comprometiéramos mas con esta materia y sobre todo aprender cosas que como dice el profesor "Solo un Ingeniero de Sistemas lo sabe".

Aunque la mayoría de los conocimientos no podemos aplicarlos de forma directa en la vida real, pienso que el hecho de saber como funciona un sistema operativo, como participa la memoria virtual y la memoria principal son la clave para entender las funciones que en un futuro o tal vez en la actualidad apliquemos en nuestra vida laboral.

Clase # 5 - 13/05/2015

**** MEMORIA VIRTUAL ****

Definición: La memoria virtual es una técnica de Gestión de la Memoria que permite que el sistema operativo disponga, tanto para el software de usuario como para si mismo, de mayor cantidad de memoria que este disponible físicamente.

Características Principales:

* El tamaño de la Memoria Virtual es el Doble de la Memoria Principal.

* La Memoria Virtual es Volatil.

* Trabaja de Forma Mancomunada con la Memoria Principal.

Ejemplo: La memoria Principal Trabaja en la Segmentación Paginada y la Memoria Virtual también estará trabajando en lo mismo.

Funcion de Intercambio

Imagen 1. Función de Intercambio

Autor: Jessica García

Dato Curioso:

Al saber el tamaño de las Paginas, se podrá determinar con exactitud la cantidad de programas que podrán estar abiertos al mismo tiempo.

Es importante tener en cuenta que la Memoria Virtual siempre esta llena.

Algoritmos de Ubicación:

1. Primer Ajuste:

El Algoritmo de Ubicación Primer Ajuste (Fist Fit), consiste en recorrer la memoria desde el comienzo y escoger el primer bloque disponible en el que entre el proceso.

Desventaja Principal: Fragmentación Externa; pues puebla el inicio de la memoria.

2. Siguiente Ajuste:

El Siguiente Ajuste (Next Fit), guarda la información de la ultima ubicación y de ahi en adelante usa el algoritmo primer ajuste.

3. Mejor Ajuste:

El Mejor Ajuste (Best-Fit), se usa el método de burbuja; esto quiere decir que se ordenan los huecos de forma descendente.

Imagen 2. Best-Fit

Autor: Jessica García

La mayor desventaja de este tipo de Algoritmo es que requiere de Hardware extra, pues busca el mejor tamaño.

4. Peor Ajuste:

El Algoritmo Peor Ajuste (Worst-Fit), hace uso de una nueva lista y usa el bloque mas grande. 

La parte de la memoria que queda no es considerada Fragmentación.

*** TRADUCCIÓN DINÁMICA DE DIRECCIONES EN SISTEMAS DE PAGINACIÓN/SEGMENTACIÓN ***

A continuación se describen algunos de los datos fundamentales a tener en cuenta para entender la Traducción Dinámica de Direcciones en Sistemas de Paginación/Segmentación.

- En la memoria, el procesador es el que se va corriendo a través de esta; en donde se ubique el proceso es en donde se inicia (0100).

Imagen 3. Inicio de Proceso

Autor: Jessica García

- Para realizar la traducción Lógica en Paginación se debe saber:

* Cual es el Proceso.

* Cual es la Pagina.

Ejemplo:

Imagen 4. Identificación No Paginas y Desplazamiento

Autor: Jessica García

Cálculos a realizar:

094 -> Esta es la posición de la Memoria.

Imagen 5. Calculo de Dirección Relativa

Autor: Jessica García

En cuanto a la Segmentación:

Imagen 6. Segmento Lógico

Autor: Jessica García

Para determinar que estoy fuera del segmento, debo restar el RL del Desplazamiento y sumar el RB con el Desplazamiento; de esta forma determinare que si el resultado sobre pasa el RL estaré efectivamente fuera del segmento.

Imagen 7. Fuera del Segmento

Autor: Jessica García

Clase # 4 - 08/05/2015

* REQUISITOS DE LA GESTIÓN DE MEMORIA **

A continuación se mencionan los Requisitos indispensables para entender el concepto de Gestión de Memoria:

* Reubicación:

- Al ejecutarse el programa, los programadores no sabran en que lugar de la memoria se encontrara este.

- Mientras el programa se ejecuta, el programa podra ser movido al disco y devuelto a memoria principal en una posición diferente(Esto se le llama reubicación).

* Protección:

- Los procesos no deberian ser capaces de referenciar el espacio de memoria de otro proceso sin permiso.

- Es imposible comprobar la direccion absoluta de los programas puesto que estos pueden ser reubicados.

- Deben ser traducidas durante la ejecución.

* Compartición:

En la Compratición, el segmento de datos y el segmento de codigo comparten el segmento de codigo; pero cada uno conserva su independencia  trabajando individualmente.

* Organización Logica: 

La organización Logica se creo, a partir de que se habla de La Memoria Principal.

A traves del Bus de Datos, Bus de Control y Bus de Direcciones, permite que la organización Logica se mantenga.

Como Caracteristicas encontramos:

- Los programas son escritos por Módulos.

- Los Modulos se pueden escribir y compilar por separado.

- A los Modulos se les pueden dar diferente grado de protección (solo lectura, solo ejecución).

- Modulos Compartidos.

* Organización Fisica:

Imagen 1. Organización Fisica 

Autor: Jessica García

- La meoria Disponible para un programa y sus datos pueden ser insuficiente.

- El solapamiento paermite asignar la misma zona de memoria a diferentes modulos.

- El programador no sabe cuanto espacio habrá disponible.

** PAGINACIÓN Y SEGMENTACIÓN COMBINADOS **

Imagen 2. Segmentación Combinada

Autor: Jessica García

En la Paginación y Segmentación Combinados encontramos:

- El tamaño de la Pagina se reduce pues ya no hay fragmentación Interna.

- Minimiza la Fragmentación Externa.

- La desventaja de este tipo de Paginación, es que requiere de estructuras de control en Hadware que elevan el costo $.

Fuente de Información:

Es de aclarar que la información suministrada anteriormente, es proveniente de la clase de sistemas operativos y del siguiente documento:

http://www.ac.uma.es/~sromero/so/Capitulo7.pdf

Clase # 3 - 29/04/2015

PAGINACIÓN Y SEGMENTACIÓN

Actualmente, la división de la memoria se hace a través de los procesos de paginación y Segmentación.

Paginación: Es una técnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño.

Acá se dividen los programas y procesos, a diferencia de las particiones fijas.

Los procesos se dividen en el mismo tamaño de los marcos de pagina.

Imagen 1. División de Memoria

Autor: Jessica García

En la Memoria:

* Cada Byte tiene una dirección Física.

* Las acciones son para leer o escribir.

* La información llega a todos los Byte a través del bus de Datos.

* El Bus de direcciones determina donde debe ir ese dato.

Imagen 2. Espacio en Memoria de un Proceso

Autor: Jessica García

En cuanto a la Asignación de Espacios:

* El proceso que ingresa a la memoria, no se deberá compactar mientras exista la cantidad de espacios disponibles que requiere dicho proceso para su ejecución.

* En la Medida en que los procesos van dejando marcos de pagina, los nuevos procesos se van ubicando y no siempre se requiere compactación.

Imagen 3. Proceso B

Autor: Jessica García

Imagen 4. Proceso F

Autor: Jessica García

Tablas de Paginación de Proceso

Las Tablas de paginación de Proceso, es un indice que me dice que marco de pagina esta siendo usado en cada proceso.

Ejemplo:

Imagen 5. Tabla Paginacion de Procesos

Autor: Jessica García

En los ejemplos descritos anteriormente, se evidencia las tablas de procesos en Los procesos A y B, en donde se menciona el proceso y en numero la ubicación del proceso en la memoria particionada en 16 partes.

Entre Otros Datos De Memoria:

* Todo proceso inicia en TP = 1K.

* Para saber en que K inicia un proceso se deberá:

Multiplicar la posición del proceso por la dirección de Inicio. Tomando como ejemplo:

En la Imagen 5, el proceso F0 tiene como posición de pagina 4; entonces:

1k x 4 = 4k; de esta manera sabemos que el proceso F inicia en 4K.

* Existen paginas del sistema operativo que no pueden ser accesadas.

* Todas las paginas deben estar en 1.

* Se dice que un bit esta en presencia por que esta en memoria; es decir en 1.

* El BIT de modificado, hace referencia al proceso que se ubica en el primer marco. En caso de necesitarse espacio para dar acceso a otro proceso este es sacado.

* En el BIT de referencia, solo se podra ver la referencia relacionada con este BIT.

Clase # 2 - 24/04/2015

Clase # 1 - 22/04/2015

TEMÁTICA - TERCER CORTE

Tema: Gestión de Memoria.

Actividad Web:

- Video clip del tema elegido del III Corte.

- No puede durar mas de 2 minutos.

- Deberá ser publicado en Youtube.

Gestión de Memoria

La Gestión de memoria determina la administración de la Memoria. (Memoria Virtual y Memoria Principal).

Temas a Tratar en el III Corte:

Tema I: Particiones Fijas y Dinámicas.

Tema II: Paginación y Segmentación.

Tema III: Métodos Mixtos

- Segmento Paginado.

- Paginación Segmentada.

Tema IV: Gestión de Memoria Virtual

- Función de Intercambio.

- Métodos de División de Memoria Virtual.

- Hiperpaginación.

- Fallo de Pagina.

- políticas de asignación, intercambio, ubicación y remplazo de paginas.

***** FINALMENTE TERCER CORTE *****

Ejercicios - Políticas de Planificaciòn

Clase # 5 27/03/2015

***** POLÍTICAS DE PLANIFICACIÓN *****

A continuación se relacionan las variables utilizadas en las políticas de planificación:

• Tl -> Tiempo de Llegada. Es el instante en el que el proceso es admitido en el sistema e inscribe su PCB en el Estado LISTO.
• Ts -> Tiempo de Servicio. Es el tiempo que según el programador necesita el proceso para su ejecución.
• Te -> Tiempo de Espera. Es el tiempo en el que un proceso permanece en el estado LISTO.
• Tr -> Ts+Tr. Este es el tiempo total del procesamiento.

Las Siguientes son las Políticas de Planificación:

1. FCFS (Primero en llegar - Primero en Servirce)

* Su modo de decisión es no preferente.

* Organiza el estado LISTO como una cola FIFO, Cada proceso que llega al estado inscribe su PCB en la cola y espera alcanzar el mismo momento en que se expide a ejecución.

* Un proceso en ejecución solo abandona el procesador cuando termina sus instrucciones o al recibir una interrupción e/s; en el cual interrumpe su ejecución y se instala en estado BLOQUEADO.

2.Turno Rotatorio (RR)

* Fácil implementación, equidad en los procesos, se basa en una fracción de tiempo y no en las características del proceso.

* Se basa en una fracción de tiempo denominado Quantum, en cada pasada por el uso del procesador. Al terminar se arrebata el procesador y se le concede el siguiente en la cola de listos.

* Los procesos que tengan una interrupción de E/S, pasado al estado BLOQUEADO, retornan a la cola como el FCFS, hasta que encabezan toda la lista y vuelven al uso del procesador.

* La eficiencia de la RR depende del tamaño del Quantum.

3.Primero el Proceso mas Corto (SPN)

* Es de tipo no preferente, el distribuidor selecciona el proceso mas corto que se haya admitido. El estado LISTO se convierte en una lista, ordenada por el tamaño de los procesos, encabezada por el mas corto.

4.Menor Tiempo Restante

* Implica una mayor carga al sistema, al tener que registrar en todo momento el mayor tiempo transcurrido.

* Los procesos cortos tienden a ejecutarse de inmediato. Mejorando los tiempos de retorno.

* Cada proceso tiene un tiempo fijo de servicio y el distribuidor selecciona la menor cantidad de procesos para ejecutar justo en el momento en que se admite uno Nuevo.

4.Primero el de mayor Tasa de Respuesta (HRRN)

* Solventa inconvenientes de las politicas SPN y SRT.

* Es no preferente, con base en el calculo de la tasa de respuesta (Tw).

5.Realimentación Multinivel (MLFB)

* Penaliza el uso del procesador, creando una serie de colas de prioridad cada vez menor, en las que el proceso es anotado decrementando el nivel de lista en cada pasada del procesador.

La información descrita, fue tomada del material de estudio dispuesto por el profesor:

http://pre.aulas.ecci.edu.co/pluginfile.php/74432/mod_resource/content/2/Pol%C3%ADticas%20de%20planificaci%C3%B3n.pdf

Los siguientes son los ejemplos hechos en clase de las tres primeras políticas de planificación:

1. FCFS

2. SNP

Clase # 4 25/03/2015

*** REPASO NIVELES DE PLANIFICACIÓN ***

Niveles de Planificación:

Mediano: A través de los estados de suspensión. Consiste en la decisión de establecer que procesos están en memoria principal y cuales en memoria secundaria.

Corto: Consiste en la decisión de establecer cuál es el proceso que hará uso del procesador

Largo Plazo: Consiste o determina que procesos deben ser admitidos. Establecer hasta donde pueden admitirse procesos. Establece todas las estadísticas (Ejemplo Método de terminación de cada proceso) las cuales establecen el grado de error que ha tenido el sistema.

Distribuidor:

El distribuidor se ejecuta con la sincronización del reloj, con las interrupciones de entrada y salida, con las llamadas del sistema operativo (Modo Kernel/Modo Usuario) o con las operaciones que el mismo proceso desarrolla. El determina a través de sus procedimientos hacer la función del Backup restore.

Tipos de Criterios:

1. Orientado al Usuario: 

- Todo lo que el usuario pueda ver.

- Ante el usuario es tiempo de respuesta.

2. Orientado al Sistema:

- Eficiencia: Tareas Rápidas, en menor tiempo y utilizando la menor cantidad de recursos.

- Productividad: Hacer la mayor cantidad de procesos de modo eficiente.

Modos de Decisión:

1.       Planificación Preferente:

Existe quantum RQ

Si el sistema tiene preferencias le entrega el procesador a un proceso y evacua ese para tomar otro.

A la planificación preferente también se le denomina No Apropia TiVo.

Por tiempo

Por prioridad

Por taza de preferencia

2.       Planificación No Preferente:

No existe quantum RQ

Si el distribuidor cuando entrega el proceso al procesador y acapara todo el procesador se dice que no es preferente.

No preferente se le denomina Apropia TiVo.

POLÍTICAS DE PLANIFICACIÓN:

1.       Política de Prioridades:

Serán aquellos procesos que sean fundamentales para la ejecución del sistema operativo. Por esta política se diferencia un sistema operativo cerrado, propietario o libre.

Estar en el estado listo o ejecutado es ocupar un espacio de memoria. Planificación de corto plazo. Planificación del distribuidor.

Nota: El único estado que no es una lista es el estado de Ejecución. Porque el Estado de Ejecución hace referencia al uso del procesador. Las demás Listas son de acuerdo a la política. 

Estado Listo es una Lista

Un proceso que ha pasado por el uso del procesador no puede llegar a una lista de la cual partió. Esto significa que el estado Listo, lo componen varias Listas todas con prioridad.

Cada Proceso, una vez pasa por el uso del procesador, las anteriores listas deben estar vacías.

Otros Conceptos:

Inanición: En sistemas Operativos, significa que un proceso no puede llegar al uso del procesador.

Para evitar esto, se usa el concepto de Longevidad. La política de prioridades va incorporar cada vez que un proceso llega a la lista y las listas anteriores no se encuentren vacías, entonces se re alimenta en la cola de la lista.

Los procesos entre mas tiempos lleven en las listas, se les da mas longevidad.

Clase # 3 18/03/2015

**** PLANIFICACIÓN DEL PROCESO ****

Continuando con la clase anterior, a continuación se describen algunos conceptos y conocimientos relacionados a la Planificación del Proceso.

Descripción de Proceso: Referente a la Información del proceso, administrada por el Sistema Operativo.

Estructuras de Control: Son cuatro tablas que garantizan que el Sistema Operativo contiene los requerimientos que se quieren.

Tabla de Memoria: 

- Su trabajo es determinar que al momento de llegar un proceso a memoria, en que posición esta.

- Establecen la Protección: El Sistema Operativo garantiza que los espacios asignados a los procesos no se asignen a otros.

Tablas de Entrada/Salida:

Estas tablas determinan a que procesos se les ha asignado determinados recursos (Diferentes Niveles), durante que espacio de tiempo y cuando están siendo liberados.

Tablas de Proceso (Bloque de Control de Proceso):

Determina la cantidad de espacio que existe para albergar mas procesos.

Sin esta tabla el proceso de multiprogramación no se puede cumplir.

Entre otras cosas:

1. Determina la herencia (Los procesos, En que Estado).

2. Determina en que Estado se encuentran los procesos.

3. Determina cuales procesos padre y cuales procesos hijo.

4. Establece la Correlación - Proceso:Por paginas, Por Segmentos

Información Adicional

-  Son administradas por el proceso.

- El Sistema Operativo requiere gran cantidad de información para que un proceso se pueda ejecutar.

- A un proceso es el único que se le puede asignar BCP.

A continuación se describen algunos datos relacionados con el BCP (Bloque de Control de Proceso)

Clase # 2 13/03/2015

**** NIVELES DE LA PLANIFICACIÓN ****

• Corto Plazo: Cual de los procesos que se encuentran listos van a ser ejecutados.
• Mediano Plazo: Permite a la memoria principal estar siempre disponible. Permitir un proceso bloqueado.(Función de intercambio).
• Largo Plazo: Es la decisión que toma el Sistema Operativo para admitir un proceso mas(equidad).

Termino Relacionado:

La Hiperpaginaciòn se debe evitar; debido a que el Sistema Operativo gasta mas moviendo los procesos que ejecutando las instrucciones.

Clase # 2 13/03/2015

Clase # 1 - 11/03/2015

LA MULTIPROGRAMACIÓN

Concepto: Es el principio fundamental de los Sistemas Operativos Modernos. La multiprogramación es la que permite crearle la percepción al usuario que los programas dentro del sistema operativo se están ejecutando de forma simultanea (al mismo tiempo).

A continuación se detalla cual es el proceso que se sigue para la ejecución de un programa:

Cuando un programa llega al uso de la memoria:

Una vez clara la terminología definida anteriormente, definiremos que contiene un modelo de estados en el sistema operativo al igual que el modelo de 3 estados.

****** MODELO DE ESTADOS ******

A continuación se describen los componentes básicos de un Modelo de Estados para un sistema operativo.

Diagrama de Transición de Estados

A continuación se describen los componentes de un Modelo de tres Estados:

Modelo de Tres Estados:

Los procesos, en este caso, se encuentran en tres estados:

- Ejecutando.
- Listos para la ejecución.
- Bloqueados por alguna razón.

Diagrama de Transición de Tres Estados

***** BIENVENIDOS AL SEGUNDO CORTE *****

Cuadro Comparativo - Sistemas Operativos

Linea Del Tiempo - Sistemas Operativos

Historia de los Sistemas Operativos on Dipity.

Clase # 7 - 27/02/2015

NIVELES DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN

Continuando con nuestras clases anteriores, a continuación se detallan los Niveles de sistemas de Información referentes a los sistemas operativos:

Tipo de Usuario:

Dentro de los tipos de usuarios encontramos:

• Usuario Final: Llega al desarrollo de Aplicaciones
• Usuario Programador: Es usado como una utilidad
• Usuario Diseñador: Involucra el diseño y construccion tanto del Hadware como del Software.

Clase # 6 - 25/02/2015

MULTIPROGRAMACIÓN

La Multiprogramación significa que muchos programas que no están relacionados unos con otros pueden residir en la memoria de una computadora y tomar turnos usando la unidad central de procesamiento.

En un sistema operativo, la seccion que permite la multiprogramación se denomina Kernel. Este lleva un numero de procedimientos que llevan a cabo funciones como crear tareas, correrlas en un tiempo determinado, cambiando de una tarea a otra, acceso controlado a recursos compartidos.

Procesos => Programa Ejecutado.

A continuación se detalla la secuencia de un proceso:

Programa -> Proceso -> Tarea -> Datos/Resultados

Como los segmentos de un programa encontramos:

Datos -> Codigo -> Pila

Una vez definido que la asociacion entre la multiprogramación y los sistemas operativos, a continuación se describen las funciones de los sistemas operativos.

Funciones del Sistema Operativo:

Comodidad: 

Existe un ambiente grafico. El usuario es quien lo interpreta.

Nota: Las instrucciones al OS siguen siendo las mismas a traves del tiempo, pero con la diferencia que dieron al usuario la comodidad de poder realizarlas de una manera mas directa.

Eficiencia: 

Se hacen y ejecutan los procesos utilizando la menor cantidad de recursos.

Cada vez el Sistema Operativo brinda mas herramientas al usuario con el fin de que se logren optimizar mas recursos.

Capacidad de Evolución:

Actualmente se le denomina Sistema Operativo a un software(Operativo) que controla los recursos, la memoria y el procesador, ejecutor de programas. En este existe una interfaz directa entre el usuario y el mismo.

Clase # 5 - 20/02/2015

ARQUITECTURA DE LA MEMORIA

Definiciones:

Unidad de almacenamiento de información.

Como funciona una memoria:

A continuación se describen algunos de los conceptos a tener en cuenta para entender el funcionamiento de una memoria.

La memoria realiza dos operaciones las cuales son:

- Leer
- Escribir

Estas dos operaciones de memoria, determinan el flujo de información.

El flujo de la memoria se determina por R/W

Bus de Direcciones:

Se necesitan 2 Bits (si,sc), entran a una compuerta and. Esta se va incrementando en pines y contactos en la BOARD del computador.

Bus de Datos:

En este se encuentra el contenido de la memoria.

Registro de Longitud de Palabra:

- Es el proceso de escritura.

- Todas las variables del procesador solo se pueden llevar a AX,BX,CX,DX.

EN SISTEMAS OPERATIVOS:

MAR: Memoria de acceso de registro. En esta se guarda la posición de memoria que voy afectar.

MBR: Registro de arranque maestro.

IR: Registro de instrucciones.

En el siguiente diagrama se puede apreciar la arquitectura de la memoria:

Nota: Los programas siempre arrancan en la posición 0100.