Nucleo del Sistema Operativo

N Ú C L E O D E L S I S T E M A O P E R A T I V O

DIGITALIZACION

MIGUEL VALDERRAMA

C O N T E N I D O

KERNEL, PROCESOS Y ESTADOS

BLOQUES DE CONTROL DE UN SISTEMA OPERATIVO

OPERACIONES SOBRE PROCESOS EN UN SISTEMA OPERATIVO

C O N T E N I D O

PROCESAMIENTO DE INTERRUPCIONES EN UN SISTEMA OPERATIVO

REFERENCIAS

S I S T E M A

EL KERNEL ES DEFINIDO COMO EL NÚCLEO O CORAZÓN DEL SISTEMA OPERATIVO, Y SE ENCARGA PRINCIPALMENTE DE MEDIAR ENTRE LOS PROCESOS DE USUARIO Y EL HARDWARE DISPONIBLE EN LA MÁQUINA, ES DECIR, CONCEDE EL ACCESO AL HARDWARE, AL SOFTWARE QUE LO SOLICITE, DE UNA MANERA SEGURA; Y EL PROCESAMIENTO PARALELO DE VARIAS TAREAS

ESTE NÚCLEO GESTIONA RECURSOS MEDIANTE SERVICIOS DE LLAMADA AL SISTEMA OPERATIVO Y DECIDE CUÁLES SON LOS PROGRAMAS QUE HARÁN USO DE UN DISPOSITIVO DE HARDWARE Y CUÁL SERÁ SU DURACIÓN, DISTRIBUYENDO LOS RECURSOS DE LA MEJOR FORMA.

DEFINICION DE PROCESOS

Un proceso no es más que un programa en ejecución, e incluye los valores actuales del contador de programa, los registros y las variables Conceptualmente cada uno de estos procesos tienen su propia CPU virtual Desde luego, en la realidad la verdadera CPU conmuta de un proceso a otro Por lo tanto un proceso es un concepto manejado por el sistema operativo que consiste en el conjunto formado por:

Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador

Su estado de ejecución en un momento dado, esto es, los valores de los registros de la CPU para dicho programa

Su memoria de trabajo es decir la memoria que ha reservado y sus contenidos

ESTADOS Y TRANSICIONES DE UN PROCESO EN UN SISTEMA OPERATIVO.

Baeza, (2008) Hace mención que, un proceso puede estar en cualquiera de los siguientes tres estados: Listo En ejecución y Bloqueado Los procesos en el estado listo son los que pueden pasar a estado de ejecución si el planificador los selecciona Los procesos en el estado ejecución son los que se están ejecutando en el procesador en ese momento dado Los procesos que se encuentran en estado bloqueado están esperando la respuesta de algún otro proceso para poder continuar con su ejecución Por ejemplo, operación de E/S

Un proceso puede variar entre 5 distintos estados

New: cuando el proceso está siendo creado

Running: cuando el proceso se está ejecutando

Waiting: cuando el proceso está esperando que se cumpla algún otro evento

Ready: cuando el proceso esta pronto para ejecutar, esperando por la CPU

Terminated: cuando el proceso está terminado

B L O Q U E S D E

C O N T R O L D E U N

S I S T E M A O P E R A T I V O

Los bloques de control de los procesos se almacenan en colas, cada una de las cuales representa un estado particular de los procesos, existiendo en cada bloque, entre otras informaciones Los estados de los procesos son internos del sistema operativo y transparentes al usuario De los procesos se pueden dividir en dos tipos: activos e inactivos.

Estados activos: Son aquellos que compiten con el procesador o están en condiciones de hacerlo.

Estados inactivos: Son aquellos que no pueden competir por el procesador, pero que pueden volver a hacerlo por medio de ciertas operaciones En estos estados se mantiene el bloque de control de proceso aparcado hasta que vuelva a ser activado Se trata de procesos que no han terminado su trabajo que lo han impedido y que pueden volver a activarse desde el punto en que se quedaron sin que tengan que volver a ejecutarse desde el principio.

OPERACIONES SOBRE PROCESOS EN UN SISTEMA OPERATIVO

Los sistemas operativos poseen una serie de funciones cuyo objetivo es el de la manipulación de los procesos. En general las operaciones que se pueden hacer sobre un proceso son las siguientes:

Crear el proceso Se produce con la orden de ejecución del programa y suele necesitar varios argumentos, como el nombre y la prioridad del proceso La creación de un proceso puede ser de dos tipos:

Jerárquica. En ella cada proceso que se crea es hijo del proceso creador y hereda el entorno de ejecución de su padre El primer proceso que ejecuta un usuario será hijo del intérprete de comandos con el que interactúa. No jerárquico Cada proceso creado por otro proceso se ejecuta independientemente de su creador con un entorno diferente. Es un tipo de creación que no suele darse en los sistemas operativos actuales

Destruir un proceso Se trata de la orden de eliminación del proceso con la cual el sistema operativo destruye su PCB (Proces control Block).

Suspender un proceso Es una operación de alta prioridad que paraliza un proceso que puede ser reanudado posteriormente Suele utilizarse en ocasiones de mal funcionamiento o sobrecarga del sistema.

Reanudar un proceso Trata de activar un proceso que ha sido previamente suspendido Cambiar la prioridad de un proceso.

Temporizar la ejecución de un proceso. Hace que un determinado proceso se ejecute cada cierto tiempo (segundos, minutos, horas, ) por etapas o de una sola vez, pero transcurrido un periodo de tiempo fijo.

Despertar un proceso. Es una forma de desbloquear un proceso que habrá sido bloqueado previamente por temporización o cualquier otra causa

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Debes ser capaz de arreglartelas en la peor situación.

Procesamiento de interrupciones en un Sistema Operativo

Los dispositivos que se conectan a un computador varían en muchas dimensiones: transfieren un carácter o un bloque de caracteres a la vez; se puede acceder a ellos sólo secuencialmente, o de forma aleatoria; transfieren datos sincrónica o asincrónicamente; son dedicados o compartidos; pueden ser sólo de lectura o de lectura y escritura. Además, los dispositivos varían mucho en cuanto a su velocidad En muchos sentidos, estos dispositivos también son los más lentos de los componentes principales del computador Dado que los dispositivos son un cuello de botella del desempeño, otra clave es optimar la E/S de modo que la concurrencia sea máxima

Las interrupciones manejan prioridades, ya que algunas de ellas como el procesamiento de una llamada asíncrona pueden esperar, mientras que otras como la presentada por la falla de alimentación de energía eléctrica deben dispararse inmediatamente para evitar daños en los archivos que pueden quedar abiertos Cuando ocurre una interrupción sucede lo siguiente:

El sistema operativo toma el control (el hardware para el control al sistema operativo)

El sistema operativo guarda el estado del proceso interrumpido en el PCB de dicho proceso

El sistema operativo analiza la interrupción y transfiere el control a la rutina apropiada para atenderla

4 La rutina procesa la interrupción correctamente

5 Restablece el estado del proceso interrumpido

6. Por último sigue su ejecución el proceso interrumpido.

La planificación es el proceso por el cual el sistema operativo selecciona que proceso ejecutar La selección del proceso se basa en alguno de los algoritmos de planificación La planificación de la CPU, en el sentido de conmutarla entre los distintos procesos, es una de las funciones del sistema operativo Este despacho es llevado a cabo por un pequeño programa llamado planificador a corto plazo o dispatcher (despachador) La misión del dispatcher consiste en asignar la CPU a uno de los procesos ejecutables del sistema, para ello sigue un determinado algoritmo

Hay que destacar el hecho de que cuanto menos se llame al dispatcher menos tiempo ocupa la CPU un programa del sistema operativo, y, por tanto, se dedica más tiempo a los procesos del usuario (un cambio de proceso lleva bastante tiempo)

Así, si sólo se activa el dispatcher como consecuencia de los 2 primeros acontecimientos se estará haciendo un buen uso del procesador Este criterio es acertado en sistemas por lotes en los que los programas no son interactivos

REFERENCIAS

¿Qué es el Kernel? | KeepCoding

Bootcamps. Consultado Junio 15, 2023, desde KeepCoding

Bootcamps website: https://keepcoding.io/blog/quees-el-

Baeza, (2008), Materia SisOperativo creado para la materia de Sistemas Operativos de la catedrática Teresa de Jesús Javier Baeza, materia impartida en el Instituto Tecnológico de Villahermosa, Consultado en página web: https://sitesgooglecom/site/mate riasisoperativo/home.

kernel/#:~:text=El%20kernel%20es %20definido%20como,procesami ento%20paralelo%20de%20varias %20tareas

Silberschatz, A. (2010). Fundamentos de Sistemas Operativos (1era edición) España Mc. Graw Hill

Sistema operativo. (2023, 11 de junio). Wikipedia, La enciclopedia libre Fecha de consulta: 19:52, junio 11, 2023 desde Quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem