Resumen libro

 • Desarrollo y optimización de componentes software para tareas administrativas de sistemas.

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Descripción de los servicios, estructura y administración de sistemas operativos

Introducción

El sistema operativo y los servicios que este proporciona evitan que el desarrollo de aplicaciones se vuelva una tarea demasiado compleja. En los comienzos de la informática, los desarrollos eran costosos en tiempo, principalmente, porque era necesario reprogramar aspectos que hoy en día el sistema operativo proporciona de forma mucho más simple a los desarrolladores.

La evolución que ya experimentado los sistemas operativos nos hace verlos como algo mucho más que un programa que controla el hardware; se perciben como entornos con vistas sencillas y útiles mecánicos para la configuración y la ejecución de las aplicaciones.

Definición y conceptos básicos sobre sistemas operativos

Un sistema operativo es un programa que actúa como una capa entre el usuario y el hardware. Esta capa se encarga de gestionar y administrar todas las partes del sistema.

Se puede dividir el sistema operativo en tres partes o bloques principales:

• La capa más cercana del hardware se denomina núcleo (kernel). Contiene la funcionabilidad básica del sistema operativo y las estructuras de datos necesarias.

• La capa de los servicios que ofrece el sistema operativo. Todas las tareas que el sistema operativo lleva a cabo son ofrecidas en forma de interfaz para el desarrollo de aplicaciones.

• La capa de interfaz entre el usuario y el sistema operativo. Se encarga de proporcionar una forma de diálogo entre el usuario y el sistema operativo.

Descripción de los servicios básicos ofrecidos por un sistema operativo

El principal objetivo de un sistema operativo debe ser proporcionar un entorno para la ejecución de programas, de forma que estos programas sean capaces de usar los dispositivos de los que se compone el sistema.

Para llegar a esta meta, el sistema operativo debe ofrecer servicios a tres niveles: al usuario, a los programas y a los dispositivos. De entre todos ellos, existirá un conjunto de servicios básicos y genéricos

• Permitir la ejecución de aplicaciones.

• Asignar recursos del ordenador (CPU, memoria, etc.) a los programas.

• Dar acceso indirecto a los dispositivos del ordenador y a los periféricos.

• Proporcionar un sistema organizado de almacenamiento de datos.

• Comunicación interactiva con el usuario

Gestión de memoria. Memoria virtual

Todo sistema operativo necesita proporcionar a los programas un entorno de ejecución sin interferencias sobre otros programas que están ejecutándose a la misma vez. Por lo tanto debe repartir la memoria almacenada de forma que ningún programa altere el espacio de otro programa.

En la actualidad, existen varios tipos de memorias que el sistema operativo puede utilizar y que, en función de su velocidad y tamaño, siguen la siguiente jerarquía (de mayor a menor velocidad de acceso y de menor a mayor capacidad):

• Registros de CPU del procesador.

•Caché.

•Memoria principal (RAM).

•Memoria secundaria.

El modelo de gestión de memoria de un sistema operativo debe cumplir con los siguientes objetivos:

•Ofrecer a cada proceso un espacio lógico propio.

•Proporcionar protección entre los procesos.

•Permitir que los procesos compartan memoria.

•Dar soporte a las distintas regiones del proceso.

•Maximizar el rendimiento del sistema.

•Proporcionar a los procesos mapas de memoria muy grandes.

Para conseguir alcanzar todos estos objetivos, el sistema operativo necesita llevar un registro de las partes de memoria que se están utilizando y las que no.

Gestión de almacenamiento. Sistemas de archivos

El sistema operativo necesita manejar una gran cantidad de información, para la cual usa dispositivos de almacenamiento secundario. Por ello, es necesario que siga un modelo de gestión coherente y uniforme de la información.

Para un SO, el concepto básico de almacenamiento es el archivo. Un archivo es una unidad lógica que contiene información relacionada.

• Realizar la traducción del sistema direccionamiento lógico al sistema de direccionamiento físico en los dispositivos masivos.

• Realizar la transferencia e intercambio de datos entre la memoria principal y la memoria secundaria.

• Realizar tareas de mantenimiento sobre los dispositivos de memoria secundaria: controlar el estado, la asignación de memoria física y el espacio disponible de cada dispositivo.

• Proporcionar mecanismos para proteger, compartir, recuperar y restaurar los datos almacenados en memoria secundaria.

Gestión de red

Todos los SS. OO. modernos ponen a disposición del usuario un conjunto de herramientas que permiten configurar el subsistema de red. La complejidad de este subsistema queda completamente oculta bajo la interfaz que proporcionan. En la mayoría de los casos, solo hacen falta conocimientos sobre el tipo y estructura de la red, ya que el sistema operativo se encargará del resto.

El subsistema de gestión de red permite que los procesos del sistema operativo interactúen a través de un canal de comunicación con el enfoque de una red de comunicación.

Suele estar dividido en dos partes:

• En el kernel se implementan las tareas de bajo nivel para la comunicación entre sistemas pila de protocolos TCP/IP, controladores de red, etc.

• En el espacio de usuario, se encuentran programas y ficheros que configurar los parámetros relacionados con la red, dirección IP, tablas de enrutado, etc.