5.Sistemas de Archivos

Los sistemas de archivos son administrados por el sistema operativo, la forma en que se acceden, usan protege. un archivo tiene diferentes extenciones como pueden ser, archivo.gif , archivo.txt, tambien existen tipos de archivos denominados archivos regulares (contienen informacion del usuario), directorios(mantienen la estructura del sistema de archivo), y archivos especiales por bloques ( sirven para modelar los discos).

Estan los archivos ASCII que son archivos binarios solo tienen ceros y unos, consisten en lineas de textos.En los archivos hay dos tipos de acceoso, se pueden leer como quieras cuando utilizan los arhivos de acceso aleatorio, y el acceso secuencial solo lo puedes leer en forma de orden comenzando por el principio.

"las estructuras, atributos y extensiones de los archivos ayudan a encontrarlos y diferenciarlos de cada uno de ellos, tambien se pueden modificar a esto se le denomina las operaciones con archivos, por ej. rename, delete, create."





Algoritmos de Paginacion

Existen 6 algoritmo de paginación para la administracion de memoria, mencionamos; algoritmo de sustitución de página óptimo, de sustitución de paginas no usadas recientemente, de sustitucion de página de primera que entra primera que sale (FIFO), de sustitucion de pagina de segunda oportunidad, de sustitución de pagina por reloj y por ultimo a la de sustitución de pagina menos recientemente usada (LRU).

El algoritmo de sustitución de página óptimo tiene como caracteristica principal eliminar la pagina que tenga el rotulo mas alto, trata de aplazar los sucesos desagradables el mayor tiempo que se pueda. y es facil de describir pero imposible de implementar.

El algoritmo de sustitución de paginas no usadas recientemente se aplica cuando ocurre una falla de pagina, el S.O. examina todas las paginas y las divide en 4 categorias con base a sus valores. Tambien supone que es mejor eliminar una pagina modificada a la que por lo menos no se ha hecho refrencia en por lo menos un tic del reloj que una pagina limpia que no se esta usando.

El algoritmo de sustitucion de pagina de primera que entra, primera que sale (FIFO); es de paginacion con bajo gasto extra, el S.O. mantiene una lista de todas las paginas que estan en la memoria, siendo la pagina que esta en la cabeza de la lista mas vieja y del final, lo mas reciente.

El algoritmo de sustitucion de pagina de segunda oportunidad consiste en buscar una pagina vieja a la aque no se haya hecho referencia en el intervalo de reloj. Si se ha hecho referencia a todas las paginas, este algoritmo pasa a ser FIFO puro.

El algoritmo de sustitucion de pagina por reloj, este mantiene todas las paginas en una lista circular con forma de reloj, Y una manecilla a punta a la pagina mas vieja.

El algoritmo de sustitucion de pagina menos recientemente usada (LRU); consiste en que si las paginas que se han usado mucho en las ultimas instrucciones probablemente se usaran mucho en las siguientes.Se aplica cuando ocurre una falla de pagina este  desalojara la pagina que haya estado mas tiempo sin usarse. El S.O examina todos los contadores de la tabla de paginas hasta encontrarce el mas bajo.



"Todos estos algoritmos tienen algunos incovenintes pero aun asi sirven para la administracion, para mí el mas adecuado es el de sustitucion de pagina menos recientemente usada LRU; ps las paginas que hace mucho no se usan probablemente seguiran sin usarse durante un largo tiempo, pero las mantendran almacenadas."

4.1 ADMNISTRACIÓN DE MEMORIA

Una memoria es divivida en dos partes en las que una se encarga de trasladar procesos entre la memoria y el disco durante la ejecución y los que no lo hacen. A esto de trasladar procesos entre la memoria y el disco duro se les llama intercambio y paginacion.


Se habla de un procesamiento por lotes de flujo único, de la multiprogramacion, la fragmentacion, alamacenamiento virtual:

Los sistemas de “multiprogramación” permiten que varios procesos usuarios compitan al mismo tiempo por los recursos del sistema: Un trabajo en espera de e / s cederá la cpu a otro trabajo que esté listo para efectuar cómputos. Existe paralelismo entre el procesamiento y la e / s.
 
Procesamiento por lotes de flujo único son los sistemas de un solo usuario que se dedican a un trabajo durante más tiempo del que toma su ejecución.
 
La “fragmentación de almacenamiento” ocurre en todos los sistemas independientemente de su organización de memoria. En la  administracion de memoria los S. O. de multiprogramación de partición fija la fragmentación se produce cuando:

• Los trabajos del usuario no llenan completamente sus particiones designadas.
• Una partición permanece sin usar porque es demasiado pequeña para alojar un trabajo que está en espera.

La técnica de compresión de memoria implica pasar todas las áreas ocupadas del almacenamiento a uno de los extremos de la memoria principal: Deja un solo agujero grande de memoria libre contigua. Y Esta técnica se denomina “recogida de residuos”.
 

Algoritmos

El algoritmo del avestruz: consiste en esconder la cabeza y fingir que no pasa nada, Es decir deja que los procesos se ejecuten, y si un se trava solo deja que los demas procesos se siguan ejecutando.

El algoritmo de deteccion y recuperacion: existe para vigilar las peticiones y liberar los recursos. cada vez que se solcitita un recurso o lo libera, actualiza el grafo y determina si contiene ciclo. Este algotimo se utiliza para las macrocomputadoras.

El algoritmo de prevecion del bloqueo mutuo: consise en imponer restricciones apropiadas a los procesos, con la exclusion mutua, si un recurso se le asignara de manera exclusiva a un solo proceso.

El algoritmo del banquero para un solo recurso: se le asigna  aun proceso los recursos disponibles para llegar a un estado seguro y asi evitar los bloqueos.

el algoritmo del banquero para multiples recursos: los procesos deben expresar sus necesidades de recursos totales antes de ejecutarce. para que el sistema la matriz a cada paso.

Estos algoritmos sirven para solucionar conflictos entre dos o más procesos en ejecución.

CAPITULO 3 PRINCIPIOS DEL SOFTWARE DE E / S

La estructura de minix se divide en cuatro capas, la CAPA 1 Atrapa todas las interrupciones y trampas. CAPA 2 Contiene los procesos de E/S, uno por casa tipo de dispositivo, CAPA 3Contiene procesos que proporcionan servicios útiles a los procesos de usuario, CAPA 4Contiene todos los procesos de usuario Shell, editores, compiladores y programas A.out escritos por el usuario.

PRINCIPIOS DEL SOFTWARE DE E / S: Las capas inferiores se encarguen de ocultar las peculiaridades del hardware a las capas superiores. Las capas superiores deben presentar una interfaz bonita, aseada, agradable, y regular a los usuarios.

un software tiene objetivos como:

Lograr nombres uniformes está muy relacionado con el de independencia del dispositivo.  Todos los archivos y dispositivos adquieren direcciones de la misma forma, es decir mediante el nombre de su ruta de acceso.

y la forma logica es: Manejadores de interrupciones, Directivas de dispositivos, Software de S. O. independiente de los dispositivos, Software a nivel usuario.

Las interrupciones son desagradables e inevitables y deben ocultarse en el S. O. con el fin de reducir con al mínimo de las partes del sistema.

 Las funciones básicas del software independiente del dispositivo son:

Efectuar las funciones de e / s comunes a todos los dispositivos. Proporcionar una interfaz uniforme del software a nivel usuario. El software independiente del dispositivo asocia los nombres simbólicos de los dispositivos con el nombre adecuado.

En una parte el sistema operativo consiste en la biblioteca enlazado a los programas sl/usuarios, e incluso en programas completos que en se ejecutan fuera del kernel. Las llamadas entre ellas las E/S, normalmente son efectuadas por procedimientos de biblioteca.

La labor de un manejador de dispositivos es la de: Aceptar las solicitudes abstractas que le hace el software independiente del dispositivo. Verificar la ejecución de dichas solicitudes.

Si al recibir una solicitud el manejador está ocupado con otra solicitud, agregara la nueva solicitud a una cola de solicitudes pendientes.

Capitulo 2 PROCESOS

Los proceso ayudan que un computador pueda realizar dferentes tareas y ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Definiendo un proceso podemos decir que es un programa en ejecucion, y todos estos procesos para ser ejecutados tienen un a jerarquia, asi como cada uno de ellos tienen un comando para poder realizar las llamadas al sistema.

Los procesos tienen tres estados en los que pueden estar: en ejecucion, listo y bloqueado. En Minix existe la administracion de los procesos de memoria y de archivos. En un Sistema Operativo debe existir comunicación entre procesos, con la ayuda de shell un primer proceso debe pasar al segundo proceso y asi sucesivamente. En  la transferencia de mensaje utiliza dos primitivas llamadas SEND y RECEIVE, que son llamadas al sistema, la primera envia un mensaje aun destino dado y la segunda recibe un mensaje de un origen dado.

Un planificador se ocupa de decidir, no de proveer un mecanismo, para esta hay criterios para determinar en que consiste; equitatividad, eficiencia, tiempo, retorno y volumen de producción.

El primer trabajo mas corto decide que proceso debe ejecutarce primero basado en el menor de los tiempos en ejecución de cada proceso. En la planificación garantizada consiste en que la CPU asigna un ciclo o el mismo tiempo de ejecución a cada proceso, si existen varios usuarios trabajando al mismo tiempo.

Un tiempo real es aquel que se establece cuando el proceso esta a tiempo, en un momento preciso que todo esta en equilibrio, ahora si va muy rapido el proceso no se podra dar al igual si va despacio.

Capitulo 1

Los sitemas operativos han evoluciodo a tras vez de los años, estos hacen funcion a la arquitectura de una maquina, las maquinas ocomputadoras tienen un lenguaje maquina, que  llegan a ser de 50 y 300 intruciones.

Un sistema operativo (S.O) es quel que sirve de intermediario entra el hardware y  los programas de usuario, un s.o. da un conjunto de operaciones a la maquina o al sistema nombradas "llamadas al sistema",
Minix es un sistema operativo que ocupa en generalidades las llamadas al sistema, una para los procesos y otras para los sistema de archivos.

Un proceso es un programa en ejecución, y cada proceso tiene un espacio de direcciones, una lista de posiciones de memoria, el proceso puede leer y escribir. un espacio de direciones contiene el programa ejecutable, los datos del programa y su pila. Cuando un proceso se suspende debe reiniciarce en el mismo estado exactamente. Un proceso llamado interprete de comando o shell lee un comando de una terminal, el shell debe crear un proceso nuevo que ejecute el compilador.
Un proceso puede crear uno o varios procesos distintos denominados "procesos hijos" y estos asu vez pueden crear procesos hijos. Una señal hace que el proceso suspenda temporalmentelo que estaba haciendo, guarde sus registros en la pila, y comience a ejecutar un procedimiento especial  de manejo de señales. La ejecucion de un proceso no permitido se convierten en señales que se envian al proceso culpable.


La funcion mas importante del S.O.es ocultar las peculiaridades de los discos y otros dispositivos de E/S y presentar al programa un modelo aseado y bonito abstracto de archivos independientes del dispositivo.
Pero se necesita de una llamada al sistema para crear, eliminar, escribirl, leer archivos tambien abrir y cerrar que incluyen las llamdas al sistema para realizarce.

Pero Minix tiene el concepto de direcctorio como mecanismo para agrupar los archivos. Existe la jerarquia de procesos que esta organizada como arboles al igual que el de los archivos.Un archivo dentro de la jerarquia se puede especificar dando su nombre de ruta a partir del tope de la jerarquia de estudio.Mnix es de sistema de archivo montado que contirene uno o mas de unidades de disco flexibles en la sque pueden insertar y retirarse disquete. Minix tiene como concepto un arhivo especial que sirven para que los dispositivos de E/S semejen archivos, estos archivos pueden leerse y escribirse, hay dos tipos de archivos especiales: archivos especiales por bloques y archivos especiales por caracteres.

El sistema operativo Minix es un codigo que ejecuta las llamadas al sistema, sin embargo el comando Shell utiliza intensivamente las caracteristicas del sistema operativo Minix, el shell tambien es interfaz primaria entre usuario sentado ante su terminal y el s.o..

Minix utiliza sus procesos y archivos, minix tiene un total  53 llamadas al sistema, mencionamos A)las llamadas al sistema de administracion de archivos; Fork que es la unica esla nica forma de crear procesos y crea un duplicado del proceso original incluido todos los descriptores de archivos. los procesos en minix tienen dividida su memoria en tres segmentos: segmento de texto(codigo de programa), segmento de datos (las variables) y el segemento de pila. B) llamadas al sistema de señalizacion; cuando se necesitei nterrumpir un proceso, el editor atrapa la señal que se manda y detiene el listado, como es el Dell.  La llamada al sistema SIGACTION esta preparada para aceptar algun tipo de señal  y proporcionar la direccion del procedimiento que manejara la señal asi como para alamecenar la direccion delmanejador actual.
C) llamadas al sistema para administracion de directorios; MKDIR y RMDIR, crean y eliminan directorios vacios, la llamada LINK su funcion es que el archivo aparezca con dos o mas nombres, a menudo en diferentes directorios.D)  llamadas al sistema para protecion en minix tiene un modo de 11 bits para proteccion 9 de esos son para leer, escribir y ejecutar  para el propietario. E) llamadas al sistema para administracion del tiempo; minix tiene 4 llamadas relacionadas con el reloj, TIME, STIME,UTIME y TIMES.

Los S.O se clasifican por algunas estructuras, estructuras monoliticos, sistema por capas, maquinas virtuales y cliente-servidor.