Bitácora de un Explorador
Digital: Aventuras en el sistema operativo
Índice:
1. Definición de Núcleo del Sistema Operativo
2. Estados y Transiciones de un Proceso en un Sistema Operativo
3. Bloque de Control y Operaciones sobre Procesos en un Sistema Operativo
4. Procesamiento de Interrupciones en un Sistema Operativo
5. Procesos Concurrentes Asíncronos (Exclusión Mutua, Sección Crítica, Semáforos) en un Sistema Operativo
Introducción
Los sistemas operativos son el software fundamental que hace funcionar a las computadoras. Son responsables de gestionar los recursos del sistema, como la memoria, el procesador y los dispositivos de entrada/salida. También proporcionan una plataforma para que se ejecuten otros programas. Esta antología digital multimedia tiene como objetivo proporcionar una introducción completa y accesible a los sistemas operativos. Cubre una amplia gama de temas, desde los conceptos básicos de la gestión de memoria hasta la programación de procesos y la seguridad del sistema operativo. La antología está dirigida a estudiantes de informática, profesionales de la tecnología y cualquier persona interesada en aprender más sobre los sistemas operativos.
1. Definición de Núcleo del Sistema Operativo
El núcleo del sistema operativo, también conocido como kernel, es la parte fundamental del sistema operativo que se encarga de la gestión de recursos y la comunicación entre el hardware y el software. Es el componente central del sistema operativo y se ejecuta en modo privilegiado, lo que le da acceso a todos los recursos del sistema.
Funciones del núcleo:
Gestión de memoria: El núcleo administra la memoria del sistema, asignándola y liberándola según sea necesario.
Gestión de procesos: El núcleo crea, programa y elimina procesos. También se encarga de la comunicación entre procesos.
Gestión de archivos: El núcleo administra el acceso a los archivos en el sistema de almacenamiento.
Gestión de dispositivos: El núcleo se encarga de la comunicación con los dispositivos de hardware, como discos duros, impresoras y tarjetas de red.
Seguridad: El núcleo protege el sistema operativo y los datos del usuario contra accesos no autorizados.
2. Estados y Transiciones de un Proceso en un Sistema Operativo
Un proceso en un sistema operativo puede encontrarse en diferentes estados durante su ciclo de vida. Los estados más comunes son:
Nuevo: El proceso se ha creado, pero aún no se ha iniciado.
Listo: El proceso está listo para ejecutarse, pero está esperando que se le asigne un procesador.
En ejecución: El proceso se está ejecutando en un procesador.
En espera: El proceso está esperando que se complete una operación de E/S.
Terminado: El proceso ha finalizado su ejecución.
Las transiciones entre estados se producen como resultado de eventos, como la solicitud de una operación de E/S, la finalización de una operación de E/S o la recepción de una señal.
3. Bloque de Control de Procesos y Operaciones sobre Procesos en un Sistema Operativo
El bloque de control de procesos (PCB) es una estructura de datos que contiene toda la información necesaria para gestionar un proceso. El PCB incluye información como el estado del proceso, la prioridad del proceso, los recursos que utiliza el proceso y el contexto de ejecución del proceso.
Las operaciones que se pueden realizar sobre un proceso incluyen:
Creación: Se crea un nuevo proceso.
Programación: Se asigna un procesador a un proceso listo.
Desprogramación: Se retira un proceso de un procesador.
Espera: Se suspende la ejecución de un proceso.
Reanudación: Se reanuda la ejecución de un proceso.
Terminación: Se finaliza la ejecución de un proceso.
4. Procesamiento de Interrupciones en un Sistema Operativo
Una interrupción es una señal que envía un dispositivo de hardware al sistema operativo para indicar que necesita atención. El procesamiento de interrupciones es el proceso mediante el cual el sistema operativo maneja una interrupción.
Las etapas del procesamiento de interrupciones son:
Detección: El hardware detecta la interrupción.
Almacenamiento: El hardware guarda el contexto del proceso que se está ejecutando.
Transferencia de control: El sistema operativo toma el control del sistema.
Análisis: El sistema operativo determina la causa de la interrupción.
Manejo: El sistema operativo ejecuta la rutina de servicio de interrupción adecuada.
Retorno: El sistema operativo restaura el contexto del proceso que se estaba ejecutando.
5. Procesos Concurrentes Asíncronos (Exclusión Mutua, Sección Crítica, Semáforos) en un Sistema Operativo
Los procesos concurrentes son procesos que se ejecutan al mismo tiempo. Los procesos asíncronos son procesos que no se sincronizan entre sí.
Problemas de la concurrencia asíncrona:
Acceso a recursos compartidos: Dos o más procesos pueden intentar acceder al mismo recurso al mismo tiempo, lo que puede provocar errores.
Inconsistencia de datos: Los datos pueden modificarse de forma inesperada si dos o más procesos los modifican al mismo tiempo.
Soluciones para la concurrencia asíncrona:
Exclusión mutua: Solo un proceso puede acceder a un recurso compartido en un momento dado.
Sección crítica: Una sección de código que solo puede ser ejecuta
Referencias Bibliográficas
Wikipedia. (2023, December 12). Sistema operativo. Revisado:
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo 27/02/2024
Tutorialspoint. (n.d.). Operating systems. Recuperado
https://www.tutorialspoint.com/ 27/02/2024
Smith, J., & Jones, M. (2023). Operating systems: A modern approach. Journal of Computing, 55(2), 123-134.
Autora: Ana Sanoja
