Anlisis de procesos al interior de los Sistemas Operativos.Estudio de caso - Momento dos.

Por: Grupo N47Ivan Alejandro Veloza Peuela Cd. 80449939

Presentado aJaime Jos Valds

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNADEscuela de Ciencias Bsicas e Tecnologa e Ingeniera ECBTISistemas Operativos - 31040201 de Mayo de 2015Introduccin

El presente trabajo desarrollara el momento N2, concerniente al curso de Sistemas Operativos, la actividad ser realizada en dos contextos; una primera fase que corresponde al reconocimiento general de los sistemas operativos a travs del estudio de su historia y evolucin. Con base en esto se presenta una definicin general acerca de que significa sistema operativo. Posteriormente se presenta un cuadro comparando los sistemas operativos ms populares, en donde se presentan ventajas, desventajas y posibles escenarios de implementacin de los sistemas operativos. La segunda consiste en la revisin de las propuestas presentadas por los dems participantes, para luego desarrollar una solucin definitiva haciendo uso del debate acadmico dirigido. Con lo cual se busca hacer un reconocimiento y aplicacin de conceptos y temticas; permitiendo as la apropiacin de conocimientos bsicos que conllevara al cumplimiento del propsito, objetivos y metas de aprendizaje generando una visin clara y general del contenido del curso y su importancia en la formacin profesional.

La dinmica de la actividad se estructuro tomando en cuenta primeramente los conceptos del protocolo y modulo de la materia Sistemas Operativos aplicndolos de diversas formas operativamente, a travs de la conceptualizacin, anlisis, desarrollo y formulacin de postulados individuales, los cuales incluyen investigacin, organizacin de ideas, consolidacin de aportes individuales y retroalimentacin grupal.

Objetivos

General

Conocer, comprender y aplicar adecuadamente la conceptualizacin terica de la estructura, funcionamiento y administracin de recursos de los sistemas operativos, como base para la fundamentacin del anlisis y diseo de sistemas de comunicacin.

Especficos

Fundamentar, el diseo de sistemas de comunicacin con base en el conocimiento y anlisis de los diferentes sistemas operativos, a travs de la conceptualizacin terica de la estructura, funcionamiento y administracin de recursos.

Reconocer e identificar de manera clara los conceptos, elementos, caractersticas, propiedades de los sistemas operativos y su relacin con el campo de aplicacin, a travs del anlisis de los sistemas operativos ms comerciales y cercanos a su entorno que involucre la integracin de elementos tecnolgicos y organizacionales.

Relacionar principios, estructuras, aplicacin y tipos de sistemas operativos con sus caractersticas y funcionamiento, a travs del desarrollo y sustentacin de un proyecto prctico en grupo en donde se presente una propuesta de implementacin del sistema operativo en una organizacin del entorno.

Contribuir al fomento del espritu investigativo a travs del uso de estrategias que faciliten el acceso a la informacin, la obtencin de fuentes bibliogrficas y la realizacin de prcticas, con el fin de satisfacer sus propias necesidades de aprendizaje y de sustentar la aplicacin de los sistemas operativos segn las caractersticas, facilidades de instalacin y administracin de recursos.

Anlisis de los procesos al interior de los Sistemas Operativos

ProcesoUn sistema operacional no ejecuta solamente los programas que podemos ver. Imagine que los aplicativos renen diversas instrucciones y comandos, por ello, son los procesos que efectivamente ejecutan esos comandos. Esto significa que un nico aplicativo puede tener varios procesos relacionados a l. Por ejemplo, el navegador Google Chrome, ejecuta una nueva tarea para cada pestaa abierta. Esta medida permite que cada pestaa sea administrada individualmente y a pesar de que una de ellas trabe, las otras continan trabajando normalmente.Simplificando, Los procesos representan tareas en ejecucin, pero no todas tienen relacin directa con algn aplicativo. Muchas de ellas son ejecutadas en plano de fondo y mantiene el sistema trabajando. Por ejemplo administrando las redes, memoria, disco, verificacin antivirus, entre otras. Luego, podemos definir procesos como un parte de software que ejecuta alguna accin y que pueden ser controlados de alguna manera, sea por el usuario, por el aplicativo correspondiente o por el sistema operativo.

Definicin de procesoEl concepto ms central en cualquier sistema operacional es el proceso. El cual lo podemos interpretar como:

Una abstraccin de un programa en ejecucin Un programa por si solo no es un proceso. Un programa es una entidad pasiva, mientras el proceso es una entidad activa

Los procesos son programas en ejecucin, constituidos por:

Cdigo ejecutable Pila de ejecucin Estado del proceso Prioridad del proceso Valor del contador de programa (registrador PC) Valor del apuntador de pila (registrador SP) Valores de los dems registradores

Para ejemplificar el concepto anterior, vamos a ver la diferencia entre proceso y programa:

Proceso x ProgramaEjemplo: Preparacin de un pastelLa receta programa (algoritmo)Los ingredientes dados de entradaEl pastelero ProcesadorActividad de preparar el pastel (proceso)

Modelo de procesosRecursos fsicos y abstractos utilizados por un proceso:

Memoria: un proceso requiere de memoria para almacenar sus instrucciones y sus datos. CPU: un proceso requiere estar en posesin del CPU para ejecutar sus instrucciones Dispositivos: va de regla, un proceso requiere realizar alguna tarea de entrada y salida, en algn dispositivo, como por ejemplo recibir el valor de una variable va teclado, leer un disco, entre otros. Archivos: un proceso, generalmente requiere gravar o recuperar alguna informacin almacenada en determinado archivo

A travs de procesos es posible tener ''operaciones concurrentes''. Los cuales transforman una nica CPU en varias CPUs virtuales.

Pseudoparalelismo: rpida alternancia entre los procesos en la CPU (multiprogramacin)

(a) Multiprogramacin de cuatro programas(b) Modelo conceptual de cuatro procesos independientes(c) Modelo solamente un programa activo en una lnea especifica de tiempo

Un proceso es formado por tres elementos bsicos:

Contexto de hardware Contexto de softwareContexto de software Contexto de hardwareEspacio de direccionamientoPrograma

Espacio de direccionamiento

Contexto de hardwareSe constituye bsicamente del contenido de registradores (PC, SP, etc.). Cuando un proceso est en ejecucin, su contexto de hardware est almacenado en los registradores del procesador.Es fundamental para la implementacin de los sistemas de tiempo compartido (multi-programados), en el cual los procesos se reversan en la utilizacin del procesador. El cambio de un proceso por otro en el CPU, realizado por el S.O. es denominado cambio de Contexto. Cambio de Contexto: guarda el contenido de los registradores del CPU y los carga con los valores referentes al del proceso que est ganando la utilizacin del procesador.

Contexto de SoftwareCaractersticas del proceso incluidas en la ejecucin de un programa, divididas en:

Identificacin: Principalmente nmero (PID) de identificacin del proceso o usuario (UID) que lo creo. Cuotas: Limites de cada recurso del sistema que un proceso puede alocar Privilegios: Lo que el proceso puede o no hacer en relacin al sistema y a los otros procesos.

Espacio de direccionamientorea de la memoria del proceso donde el programa ser ejecutado y para datos utilizados por el. Debe ser protegido del espacio de direccionamiento de los dems procesos

Estado del ProcesoEn sistemas Multitareas el proceso no es ejecutado todo el tempo por el procesador. Existen entonces tres tipos de estados:

Ejecucin (running): El proceso est siendo ejecutado por el CPU. Listo (ready): El proceso est listo y esperando para ser ejecutado por el CPU. Espera (wait): El proceso est esperando algn evento externo o por algn recurso para poder proseguir con su procesamiento. Bloqueado: El proceso est esperando por algn recurso del sistema que no se encuentra disponible.

Cambio de Estado del ProcesoCambio de estado por eventos del propio proceso (eventos voluntarios) o causados por el sistema operacional (eventos involuntarios). El cual esta dividido en cuatro cambios:

Listo -> Ejecucin = Cuando un proceso es creado, es colocado en una lista de procesos en el estado listo. Entonces es escogido por el sistema para ser ejecutado. Ejecucin -> Espera = El proceso pasa para espera cuando aguarda la conclusin de un evento solicitado. Espera -> Listo = El proceso pasa para listo cuando la operacin solicitada es atendida o el recurso esperado es concedido. Ejecucin -> Listo = El proceso pasa de ejecucin para listo por eventos generados por el sistema.

Subproceso y ThreadSubproceso o proceso hijo: Procesos creados por un otro proceso, de manera jerrquica. Los subprocesos son eliminados cuando el proceso padre deja de existir. Permite dividir la aplicacin para trabajar de forma concurrente. Cada proceso y subproceso posee su ambiente y recursos alocados.

Thread o Lnea de Control: En el ambiente multi-thread cada proceso puede responder a varias solicitudes concurrentes o mismo simultneamente, se hubiera mas de un procesador. Threads comparten el procesador de la misma forma que un proceso. Cada Thread posee su propio conjunto de registradores, por ello comparte el mismo espacio de direccionamiento con los dems threads del proceso. Un Thread puede alterar los datos de otro Thread.

Procesos del SistemaGran parte del ncleo del sistema es ejecutada en el contexto de procesos, inclusive en el contexto de procesos de usuarios. Entre los cuales podemos resaltar los siguientes:

Auditoria y seguridad Servicios de red Contabilizacin del uso de recursos Contabilizacin de errores Administracion de impresin Administracion de trabajos batch Temporizacin Comunicacin de eventos Interface de comando (shell)

Tipos de procesosCPU-bound (Conectado al CPU)El proceso pasa la mayor parte del tiempo en el estado de ejecucin. Realiza pocas operaciones de entrada salida (E/S o I/O). Encontrado en aplicaciones que efectan muchos clculos.

I/O-bound (Conectado a E/S)El proceso pasa la mayor parte del tiempo en el estado de espera. Encontrado en aplicaciones comerciales con bastante lectura, procesamiento y grabacin de datos. Encontrado tambin en aplicaciones interactivas.

Conclusiones

Lo relevante del presente trabajo es comprobar que a travs del estudio de mtodos y las diferentes tcnicas, instrumentos y herramientas usados como metodologa para el trabajo acadmico, en conjunto con las aplicaciones telemticas y ofimticas empleados en las diferentes estrategias de aprendizaje, son una alternativa para lograr un ptimo desarrollo de habilidades cognitivas, facilitando resolver diversas situaciones como: investigacin, seleccin de ideas, anlisis de datos, organizacin de la informacin, comparacin, debates, anlisis, interpretacin y creacin de textos, entre otras.

Se conoce, comprende y aplica adecuadamente la conceptualizacin terica de la estructura, funcionamiento y administracin de recursos de los sistemas operativos, como base para la fundamentacin del anlisis y diseo de sistemas de comunicacin, mediante la utilizacin de estrategias de aprendizaje propias de la educacin a distancia.

Se describe, analiza, plantea y sustenta de manera suficiente, propuestas de implementacin de soluciones informticas para cualquier organizacin, basado en los principios, estructuras, aplicacin, instalacin y funcionamiento de los sistemas operativos.

Se identifica de manera clara los conceptos, elementos, caractersticas, propiedades de los sistemas operativos y su relacin con el campo de aplicacin, basado en el anlisis de los sistemas operativos ms comerciales y cercanos a su entorno.

Se determina y sustenta la aplicacin de los sistemas operativos segn las caractersticas, ventajas de instalacin y administracin de recursos, usando estrategias que facilitan el acceso a la informacin, obtencin de fuentes bibliogrficas, realizacin de prcticas y el fomento del espritu investigativo

Este trabajo aporta en tal perspectiva y plantea condiciones para emprender la consolidacin de un producto final tanto individual como colectivo, cuyo fin es obtener un producto con calidad, aportando competencias cognitivas y habilidades terico practicas a los participantes. Se deja por tanto, a disposicin del tutor como referencia en el proceso de aprendizaje.

Referencias

MARTINEZ. David. L. (2013) Sistemas Operativos - Estructura de los sistemas operativos (P. 5-8/10-21) Recuperado de: http://sistop.gwolf.org/html/biblio/Sistemas_Operativos_-_Luis_La_Red_Martinez.pdf

VALDES. Jaime J. (2013). Modulo de Sistemas Operativos - Principios de los sistemas operativos (P. 16-21). Recuperado de:http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301402/301402.zip

VALDES. Jaime J. (2013). Modulo de Sistemas Operativos - Caractersticas de los sistemas operativos (P. 46-65) Recuperado de:http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301402/301402.zip

STALLING. William. (2008). Sistemas Operativos - Procesos cliente servidor (P. 509-519) Recuperado de: http://cs.uns.edu.ar/~jechaiz/sosd/clases/libros/stallings-beymar.pdf