Fundamentos de Sistemas Operativos: Conceptos Clave y Preguntas Frecuentes

S.O. Programa fundamental que controla todos los recursos de la computadora.

Objetivo de un S.O. Permitir que los recursos de un sistema informático se aprovechen de una manera eficiente.

Módulos de E/S Transportan los datos entre la computadora y su entorno exterior.

Monitor Primer sistema operativo por lotes desarrollado por General Motors.

Degradación suave Capacidad de continuar proporcionando servicios de manera proporcional al nivel del hardware que sigue activo.

Disco magnético Dispositivo más común de almacenamiento secundario.

Shell Considerado uno de los programas más importantes del S.O.

Memoria Caché Memoria más pequeña y más rápida que la memoria principal.

Llamadas al sistema Solicitud que hace el usuario para pedir al monitor que realice la operación por él.

Enfoque micronúcleo Estructura al sistema operativo removiendo todos los componentes no esenciales del núcleo.

Registros visibles al usuario Son aquellos que pueden ser referenciados a través de lenguaje máquina o ensamblador.

Sistemas de tiempo real Sistema operativo de propósito especial, se utiliza para aplicaciones científicas.

Sistemas paralelos Tienen más de un procesador en estrecha comunicación, compartiendo el bus de la computadora, el reloj y, en ocasiones, la memoria y dispositivos periféricos.

Servicios de un S.O. Creación y ejecución de programas, acceso a los dispositivos de E/S.

Protección de la memoria Se define el registro base y el límite.

1-4 Niveles de hardware en la jerarquía de diseño de un sistema operativo.

Instrucciones privilegiadas Instrucciones de E/S y las que modifican los registros de administración de memoria o el temporizador.

Máquina virtual Es un excelente vehículo para hacer investigación sobre sistemas operativos.

Modo de usuario Modo de ejecución que utiliza un usuario de aplicaciones.

Comunicaciones Es una de las categorías de las llamadas al sistema que permite transferir información de estado.

Explique los dos enfoques con que se pueden tratar las interrupciones múltiples:

• Por prioridades: se atiende al de mayor prioridad.
• Ejecuta una interrupción y suspende las demás hasta que se haya realizado la que se está atendiendo.

¿Por qué es importante que el procesador guarde la información del PC correspondiente al programa que se estaba ejecutando antes de ocurrir una interrupción? Para cuando hay un salto del programa a la interrupción, pueda regresar a donde estaba.

Con el tiempo compartido y la multiprogramación se plantean nuevos problemas para el sistema operativo, mencione por lo menos dos:

• Un problema sería en el procesador, cuando un programa de usuario se cicla, para ello se utiliza la protección al procesador usando un temporizador.
• Otro problema se puede dar en el sistema de E/S, cuando los usuarios pueden acceder ilimitadamente a ello, para prevenir esto se declaran todas las instrucciones como privilegiadas.

Menciona dos características de los sistemas operativos modernos y explícalas brevemente:

• Manejo de hilos: que cada SW pueda realizar varias operaciones a la vez con el uso de hilos.
• Multiprogramación simétrica: que cada núcleo tenga una copia exacta del OS y que operen al mismo nivel.

¿Por qué se consideraba que el enfoque por capas era de menor rendimiento?

Porque tiene que realizar más llamadas a múltiples módulos para poder realizar una actividad en vez de tenerlo todo a la mano.

Segundo Parcial

Estado suspendido Cuando un proceso es intercambiado pasa de estado de ejecución a suspendido.

Bloque de control de proceso Se considera la estructura de datos más importante del sistema operativo.

Exclusión mutua En programación concurrente es importante garantizar la exclusión mutua.

Proceso Unidad de propiedad de los recursos.

Interrupción Es necesario que ocurra para que se presenten cambios en modo, proceso y estado.

Tiempo de respuesta Tiempo que un proceso bloqueado tarda en entrar en ejecución desde que ocurre el proceso que lo bloquea.

Círculo vicioso La estrategia de ordenación lineal se usa para la prevención del círculo vicioso.

No apropiación Ningún proceso puede ser forzado a abandonar un recurso que retenga.

Soluciones por hardware Solución para garantizar la exclusión mutua, se limita la capacidad del procesador para intercalar procesos.

No hay memoria disponible Es una de las razones por las cuales puede terminar un proceso.

Bloqueo vital Ningún proceso puede entrar en una sección crítica, a menos que haya un cambio relativo en la velocidad de los procesos.

Distribuidor Es el de ejecución más frecuente y toma decisiones sobre el proceso que se ejecutará en seguida.

Recursos consumibles Cuando un proceso adquiere un recurso, este deja de existir.

¿Qué recursos comparten los hilos de un proceso? Básicamente el proceso comparte todo con el hilo: archivos, dispositivos de E/S, espacio de memoria.

Enumere los tres niveles de conocimiento entre los procesos y defina brevemente cada uno de ellos:

1. Los procesos no tienen conocimiento de los demás: son procesos independientes que no están pensados para operar juntos.
2. Los procesos tienen un conocimiento indirecto de los otros: los procesos no conocen necesariamente a los otros por su nombre, pero comparten el acceso a algunos objetos tales como buffers de E/S.
3. Los procesos tienen conocimientos de los otros: los procesos son capaces de comunicarse con los demás por el nombre, y están diseñados para trabajar conjuntamente en alguna actividad.

¿Qué diferencia hay entre un proceso en estado suspendido y bloqueado y suspendido y bloqueado y listo?

El bloqueado y suspendido no puede ser ejecutado, quizá por la falta de recursos, y el bloqueado y listo puede comenzar la ejecución.

Tercer Examen Parcial

Reubicación Cuando un proceso regresa a ejecución, estará alojado en una posición distinta de memoria.

Hiperpaginación Demasiados intercambios en los fragmentos de un proceso.

Pila En este tipo de archivos los campos son autodescriptivos.

RAID Esquema estándar para el diseño de base de datos sobre múltiples discos.

La ejecución Las comprobaciones de las direcciones físicas se hacen durante la ejecución.

Proceso basado en el cliente Esta arquitectura es la más común ya que permite al usuario utilizar aplicaciones a medida de sus necesidades.

Protocolos y aplicaciones En un esquema cliente/servidor tanto el cliente como el servidor comparten protocolos y aplicaciones.

Agrupaciones Son una alternativa al multiprocesamiento simétrico.

Superposición Varios módulos asignados a la misma región de memoria.

Invención Una parte no autorizada inserta datos falsos en el sistema.

Principio de cercanía Las referencias a los datos y al programa dentro de un proceso tienden a agruparse.

E/S con interrupciones Técnica para realizar E/S donde el procesador interviene solo al inicio y al final de la operación.

El siguiente ajuste En este algoritmo se elige el tamaño del bloque más próximo al solicitado.

¿Qué tienen en común la dirección lógica (virtual) en la paginación y segmentación? Desplazamiento.

Interrupciones Es la parte de soporte que da el procesador a la gestión de memoria virtual.

Si existe una partición de 235K y se utiliza el sistema de colegas ¿Cuánta memoria se le asignará? 256K.

Supervisor básico de E/S Se ocupa de la selección del dispositivo, donde va a realizar la E/S que depende del archivo seleccionado.

Caso particular de dirección lógica -> dirección relativa.

Trabajos por lotes cortos La política de prioridad en la planificación de disco es conveniente para aplicaciones como trabajos por lotes cortos.

Cliente grueso El beneficio principal de tener este tipo de cliente es que se le saca un mayor provecho a las computadoras de escritorio.

Centralizado Con este enfoque la red proporciona un servicio de conexión para determinar a quién se le permite usar la red y a qué se le permite conectarse.

¿Para qué se usa la tabla de asignación de archivos? Constancia de ubicación.

Middleware Conjunto de controladores, API o software que maneja la conectividad entre las aplicaciones de cliente y servidor.

Monitor de referencia Es un elemento de control en el hardware y el S.O. de un computador, regula el acceso de los sujetos a los objetos.

De un ejemplo donde los criterios de elección de la organización de un archivo se contrapongan:

Que uno acepte archivos errores, pero no ofrezcan seguridad o búsqueda rápida a esos archivos o no se puedan actualizar.

Algoritmo (criterio) de ubicación utilizado para las particiones iguales: No aplica en sí un algoritmo.

¿Cuál es la gestión clave del sistema de gestión de archivos? Administración del espacio en disco.

¿Cuál es un factor esencial para el éxito del entorno Cliente/Servidor? Un factor esencial es la manera como el cliente interactúa con el sistema como un todo.

Explique cómo funciona la caché de disco: Es la memoria intermedia situada en la memoria principal para sectores de disco. Cuando se hace una solicitud para un sector específico primero se comprueban las cachés.

Explica una de las 4 estrategias para la elección de contraseñas: Contraseña generada por el computador; las contraseñas son asignadas aleatoriamente por la computadora, de acuerdo a un criterio establecido por esta.