sistemas operativos

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-Disp. Dedicados: un trabajo a la vez, sirven mientras esta activo o hasta que los libera (unidades de cinta, impresoras, plotters) -Disp. Compartidos: Varios procesos (disco o disps. de almacenamiento con acceso directo) (DASD) -Disp. Virtuales: Combinación de anteriores. Son disps. Transformados que pasan de dedicados a compartidos. -Bloqueo: el núm. de registros en un bloqueo suele determinarlo el programa de aplicación y a menudo se habilita para aprovechar la tasa de transferencia que es la densidad de la cinta multiplicada por la vel. de cinta, o vel de transporte que se mide en pulgadas por segundo(ips). Tasa de transferencia (ips)= densidad * vel. De transp. El bloque presenta 2 ventajas: +Se necesitan menos operaciones de entrada-salida porque un comando reed puede mover todo un bloque +se desperdicia menos cinta 2 desventajas del bloqueo parecen ligeras por comparación. *Para bloqueo y desbloqueo se requieren sobrecarga y rutinas de sw. -Es posible desperdiciar espacio de búfer. -Disp. De almacenamiento con Acceso Directo (DASD) 3 categorías: Pueden leer o escribir directamente en un sitio, especifico en el disco Discos magnéticos, ópticos y memoria flash. -Almacenamiento en Disco óptico: característica importante: tamaño del caché. Un hw que actúa como búfer al transferir bloques de datos desde el disco, lo cual puede hacerse si la información permanece en el caché, en algunos casos el caché puede actuar como búfer de lectura anticipada. -Almacenamiento en la memoria Flash: se trata de un medio removible no volátil que emula la memoria de acceso aleatorio, pero a diferencia almacena datos con seguridad incluso cuando se remueve de su fuente de energía. La memoria flash usa un fenómeno llamado túnel fowler-Nordheim. La memoria flash obtiene su nombre de la técnica usada para borrar sus datos. -Tiempo de acceso DASD: el tiempo de acceso total es la suma del tiempo de búsqueda y de transferencia. Tiempo de búsqueda (demora de rotación) + Tiempo de transferencia (transferencia de datos) Tiempo de acceso -Componentes del subsistemade E/S Los componentees del subsistema de E/S: El canal se encarga de ocuparse de las solicitudes de E/S provenientes de la CPU y pasarlas por la linea a la linea de control idonea, sincronizan la gran velocidad de la CPU con la lenta velocidad del disp. E/S. los canales usan programas de canal E/S cada programa especifica las acciones que deben realizar los disp. -Comunicación entre dispositivos: el administrador de dispositivos depende de varias caracteristicas auxiliares y hay problemas que deven resolverse: Ncsita saber cuáls components stán ocupados y cuals stán libres. Debe acomodar las solicitudes q llegan durante el tráfico de E/S. Debe acomodar la disparidad de vel. Entre la CPU y los disp. E/S. 1 -Bandera: Él éxito de la operación depende de la capacidad del sistema para conocer cuando un dispositivo ha terminado una operación. Esto se lleva a cabo con una bandera de hw q debe probar la CPU. Esta bandera está compuesta por tres bits y reside en la palabra de estado del canal (CSW) y contiene información del canal. Cada bit representa componentes del Sub sist E/S, uno para el canal, otro para la unidad de control y otro para un disp.. Cada bit cambia de cero a uno para indicar que la unidad ha cambiado de libre a ocupada. El polling usa una instrucción de maquina especial para probar la bandera, la CPU prueba de manera periódica el bit de estado del canal (en la CSW) El uso de interrupciones es mas eficiente para probar la bandera. Si el canal esta ocupado, la bandera se habilita de modo que la ejecución de la secuencia de instrucciones actuales se interrumpe automáticamente y el control se transfiere al manejador de interrupciones, que forma parte del sistema operativo y reside en una ubicación predefinida de la memoria. El trabajo del manejador de interrupciones debe encontrar la unidad que ha enviado la señal, analiza su estado, se reinicia cuando es idóneo con la siguiente operación y finalmente devuelve el control al proceso interrumpido. –El Acceso directo a la memoria (DMA) es una técnica que permite q una unidad de control tenga acceso directamente a la memoria. Los buffers son áreas de almacenamiento temporal, se usan para almacenar datos q se leen desde un disp. De entrada antes que sea necesario por el procesador y para almacenar datos que serán escritos hacia un dispositivo de salida. Administración de solicitudes de E/S: El controlador de trafico E/S : tiene tres tarea importantes 1) debe determinar si hay por lo menos una ruta disponible; 2) en caso de haber mas de una ruta determina cual escoger; 3) si todas las rutas están ocupadas, determinara cuando habrá una disp. -En caso de que no haya ninguna ruta disponible el proceso (en realidad su bloque de control de proceso o PCB) se enlaza con las colas mantenidas en los bloques de control . cuando hay una ruta disp., el controlador de trafico escoge rápidamente el primer PCB de la cola para esta ruta. El planificador E/S: asigna los dispositivos, las unidades de control y los canales. En situaciones de carga pesada cuando el num de solicitudes es mayor q el de rutas disp.. el planificador E/S no se anticipan. El manejador de Dispositivos E/S: procesa las interrupciones de E/S, maneja las condiciones de error y proporciona detallados algoritmos de planificación. Cada tipo de dispositivo de E/S tiene su propio algoritmo manejador de dispositivos. Estrategias de posicionamiento del manejador de disp.. Es la política predeterminada que el manejador de disp. Usa para permitir acceso al dispositivo entre los procesos que están esperando. Determina el orden en que los procesos obtienen el dispositivo, y el objetivo es mantener en un mínimo el tiempo de posicionamiento. Todo algoritmo de planificación debe hacer lo sig. Minimizar el movimiento del brazo Minimizar el tiempo de respuesta medio. Minimizar la variación en el tiempo de respuesta. 2

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-Disp. Dedicados: un trabajo a la vez, sirven mientras esta activo o hasta que los libera (unidades de cinta, impresoras, plotters)-Disp. Compartidos: Varios procesos (disco o disps. de almacenamiento con acceso directo) (DASD)-Disp. Virtuales: Combinación de anteriores. Son disps. Transformados que pasan de dedicados a compartidos.-Bloqueo: el núm. de registros en un bloqueo suele determinarlo el programa de aplicación y a menudo se habilita para aprovechar la tasa de transferencia que es la densidad de la cinta multiplicada por la vel. de cinta, o vel de transporte que se mide en pulgadas por segundo(ips). Tasa de transferencia (ips)= densidad * vel. De transp.El bloque presenta 2 ventajas:+Se necesitan menos operaciones de entrada-salida porque un comando reed puede mover todo un bloque+se desperdicia menos cinta2 desventajas del bloqueo parecen ligeras por comparación.*Para bloqueo y desbloqueo se requieren sobrecarga y rutinas de sw.-Es posible desperdiciar espacio de búfer.-Disp. De almacenamiento con Acceso Directo (DASD)3 categorías:Pueden leer o escribir directamente en un sitio, especifico en el discoDiscos magnéticos, ópticos y memoria flash.-Almacenamiento en Disco óptico: característica importante: tamaño del caché. Un hw que actúa como búfer al transferir bloques de datos desde el disco, lo cual puede hacerse si la información permanece en el caché, en algunos casos el caché puede actuar como búfer de lectura anticipada.-Almacenamiento en la memoria Flash: se trata de un medio removible no volátil que emula la memoria de acceso aleatorio, pero a diferencia almacena datos con seguridad incluso cuando se remueve de su fuente de energía.La memoria flash usa un fenómeno llamado túnel fowler-Nordheim. La memoria flash obtiene su nombre de la técnica usada para borrar sus datos.-Tiempo de acceso DASD: el tiempo de acceso total es la suma del tiempo de búsqueda y de transferencia.Tiempo de búsqueda (demora de rotación)+ Tiempo de transferencia (transferencia de datos)Tiempo de acceso-Componentes del subsistemade E/SLos componentees del subsistema de E/S: El canal se encarga de ocuparse de las solicitudes de E/S provenientes de la CPU y pasarlas por la linea a la linea de control idonea, sincronizan la gran velocidad de la CPU con la lenta velocidad del disp. E/S. los canales usan programas de canal E/S cada programa especifica las acciones que deben realizar los disp.-Comunicación entre dispositivos: el administrador de dispositivos depende de varias caracteristicas auxiliares y hay problemas que deven resolverse:

Ncsita saber cuáls components stán ocupados y cuals stán libres. Debe acomodar las solicitudes q llegan durante el tráfico de E/S. Debe acomodar la disparidad de vel. Entre la CPU y los disp. E/S.

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-Bandera: Él éxito de la operación depende de la capacidad del sistema para conocer cuando un dispositivo ha terminado una operación. Esto se lleva a cabo con una bandera de hw q debe probar la CPU. Esta bandera está compuesta por tres bits y reside en la palabra de estado del canal (CSW) y contiene información del canal. Cada bit representa componentes del Sub sist E/S, uno para el canal, otro para la unidad de control y otro para un disp.. Cada bit cambia de cero a uno para indicar que la unidad ha cambiado de libre a ocupada.El polling usa una instrucción de maquina especial para probar la bandera, la CPU prueba de manera periódica el bit de estado del canal (en la CSW)El uso de interrupciones es mas eficiente para probar la bandera. Si el canal esta ocupado, la bandera se habilita de modo que la ejecución de la secuencia de instrucciones actuales se interrumpe automáticamente y el control se transfiere al manejador de interrupciones, que forma parte del sistema operativo y reside en una ubicación predefinida de la memoria. El trabajo del manejador de interrupciones debe encontrar la unidad que ha enviado la señal, analiza su estado, se reinicia cuando es idóneo con la siguiente operación y finalmente devuelve el control al proceso interrumpido.–El Acceso directo a la memoria (DMA) es una técnica que permite q una unidad de control tenga acceso directamente a la memoria.Los buffers son áreas de almacenamiento temporal, se usan para almacenar datos q se leen desde un disp. De entrada antes que sea necesario por el procesador y para almacenar datos que serán escritos hacia un dispositivo de salida.Administración de solicitudes de E/S:El controlador de trafico E/S: tiene tres tarea importantes 1) debe determinar si hay por lo menos una ruta disponible; 2) en caso de haber mas de una ruta determina cual escoger; 3) si todas las rutas están ocupadas, determinara cuando habrá una disp.-En caso de que no haya ninguna ruta disponible el proceso (en realidad su bloque de control de proceso o PCB) se enlaza con las colas mantenidas en los bloques de control . cuando hay una ruta disp., el controlador de trafico escoge rápidamente el primer PCB de la cola para esta ruta.El planificador E/S: asigna los dispositivos, las unidades de control y los canales. En situaciones de carga pesada cuando el num de solicitudes es mayor q el de rutas disp.. el planificador E/S no se anticipan.El manejador de Dispositivos E/S: procesa las interrupciones de E/S, maneja las condiciones de error y proporciona detallados algoritmos de planificación. Cada tipo de dispositivo de E/S tiene su propio algoritmo manejador de dispositivos.Estrategias de posicionamiento del manejador de disp..Es la política predeterminada que el manejador de disp. Usa para permitir acceso al dispositivo entre los procesos que están esperando. Determina el orden en que los procesos obtienen el dispositivo, y el objetivo es mantener en un mínimo el tiempo de posicionamiento.Todo algoritmo de planificación debe hacer lo sig.

Minimizar el movimiento del brazo Minimizar el tiempo de respuesta medio. Minimizar la variación en el tiempo de respuesta. 2

l algoritmo más simple s primro n llgar, primro en srvirs (FCFS): s fácil d programar y esncialmnt justo para los usuarios. Sin mbargo no cumple ninguno de los obj. De una stratgia de búsqda. Primer timpo d búsqueda más corto (SSTF):la solicitud con la pista más próxima a la q está sindo atndida s la sig. a cumplir, minimizando l tiempo de acceso global.SCAN usa un bit de dircción para indicar si l brazo s stá moviendo hacia l cntro del disco o s stá alejando d ste. l algoritmo mueve l brazo dsd la pista xterna hacia la intrna. Cuando llga a la pista más intrna invirt su dirección y se mueve hacia las xternas.LOOK: dnominado algoritmo dl levador, l brazo no rcorr todo l camino a mnos de q haya solicituds. N Efcto mira hacia dlant por una solicitud antes de ir a atenderla.N-step SCAN: retien todas las solicitudes nuevas hasta q l brazo mpieza su rcorrido de rgrso .Cualquier solicitud q llegue s agrupa para el siguiente barrido del brazo.-C-SCAN:(Circular SCAN) l brazo rcorr las solicitudes n su ruta durant l barrido hacia dntro. Una vez llega a la primera pista más intrna, d inmdiato rgrsa a la pista más xtrna y mpieza a atender las solicitudes q llgaron durant su barrido hacia dntro.C-LOOK: l barrido hacia dentro s dtiene n la última solicitud con numración alta, de modo q l brazo no rcorr todo l camino hasta la última pista a mnos q así s l pida. Admás l brazo solo rgrsa a la pista con numeración más baja q s solicit. l mjor algoritmo pued sr una combinación d más de un sqma SCAN o LOOK durant cargas ligeras y C-SCAN o C- LOOK durant cargs psadas.RAID: s un conjunto d unidads d disco físicas q l sistma oprativo considera como una sola unidad lógica. Hay 7 nivls d RAID de 0 a 6. Nivel 0:usa las franjas d dats sin paridad. S l unico nivl q no prporciona corrccion d errors, no pued rcuprars de fallos d HW, sta bn adaptado para transferir grandes cantidades de datos no criticos.Nivel 1: usa divicions y se dnomina config. rflejo da un duplicado d todos ls datos y actua como sistma d rspaldo n caso d fallo d HW. Nivel 2: usa un codigo Hamming para proporcionar detccion y corrcion de errors, o redundancia. l codigo Hamming s un algoritmo q añad bits rdundants a los datos y es capaz d corregir errors d un solo bit y dtctar errors d bits dobls.Nivel 3: s una modificacion dl nivl. 2 q solo rquier un disco para rdundancia. Para cada franja solo se calcula un bit de paridad, q se almacna n l disco d rdundancia dsignado.Nivel 4: usa l mismo squema d franjas dde los niv. 0 y 1 pro calcula un bit para cada franja y almacena estas paridads n la franja corrspondient n l disco d paridad dsignado.Nivel 5: s una modificacion dlk niv. 4. N lugar d dsignar un disco para almacnar paridads, distribuy las franjas d paridad n los discos, lo cual evita l mbotellamiento creado n l niv 4. Su dsventaja s q la rgenracion d los datos d un disco como fallo s mas complicada.Nivel 6: Proporciona un niv xtra d dtccion y corrccion de errors xq rquiere dos calculos d paridad dif. Un calculo s el usado en los niv. 4 y 5 el otro un algoritmo de verif. De datos.Niveles RAID anidados: Es posible crear config adicionales de RAID al combinar niveles.

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