Preguntas Clave Sistemas Operativos - UTN FRT PDF

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Preguntas clave del final de parcial de sistemas operativos....

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PREGUNTAS CLAVE SO 1. que es un sistema de archivos y que es un archivo. Un sistema de archivos está compuesto básicamente por tres elementos, los archivos en sí, una estructura de directorios que los organiza, e información acerca de los archivos. El Sistema de archivos proporciona servicios a los usuarios y aplicaciones para el uso de los mismos, las cuales pueden ser: almacenar datos y operar con ellos, protección y seguridad, etc. Archivo: unidad básica de almacenamiento lógico secundario del usuario, cuyo significado es definido por el creador del mismo o el que lo utilice, que tiene un conjunto de atributos como: nombre, fecha de creación, premisos, etc. 2. diferencia entre segmentación y paginación.

La paginacion Es una técnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño, denominadas marcos de página. Los programas se dividen en unidades lógicas, denominadas páginas, que tienen el mismo tamaño que los marcos de páginas. De esta forma, se puede cargar una página de información en cualquier marco de página. Otro modo de subdividir el programa es la segmentación. En este caso, el programa y sus datos asociados se dividen en un conjunto de segmentos. No es necesario que todos los segmentos de todos los programas tengan la misma longitud, aunque existe una longitud máxima de segmento. Como en la paginación, una dirección lógica segmentada consta de dos partes, en este caso un número de segmento y desplazamiento. Programada por el usuario. 3. diferencia entre programa e hilo. Proceso es un programa en ejecución, entidad activa. Programa entidad pasiva cargada en memoria secundaria. Hilo: Un hilo es un proceso ligero. Un proceso ahora está compuesto por uno o más hilos. Cada hilo puede realizar una tarea. 4. ¿Por qué algunos computadores necesitan SO y otros no? Hay computadoras que no requieren de un sistema operativo encargado del control de los recursos del sistema y de la interacción con el usuario ya que los mismos cumplen una serie de funciones previamente definidas las cuales se ejecutan por medio de un único proceso. 5. explique porque se dice que los S.O están "gobernados" por interrupciones. una interrupción (del inglés interrupt request, en español «petición de interrupción») es una señal recibida por el procesador de una computadora, para indicarle que debe «interrumpir» el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación. Una interrupción es una suspensión temporal de la ejecución de un proceso, para pasar a ejecutar una subrutina de servicio de interrupción, la cual, por lo general, no forma parte del programa, sino que pertenece al sistema operativo o al BIOS. Una vez finalizada dicha subrutina, se reanuda la ejecución del programa. 6. Explique porque se dice que el hardware es equivalente al software y viceversa. “Cualquier cosa que puede ser hecha por software puede ser hecha en hardware y cualquier cosa que puede ser hecha con hardware puede ser hecha con software”

7. ¿Explique cuál es la función principal de la MMU?

La unidad de gestión de memoria,1 unidad de administración de memoria o unidad de manejo de memoria2 (del inglés Memory Management Unit, MMU) es un dispositivo de hardware formado por un grupo de circuitos integrados, responsable del manejo de los accesos a la memoria por parte de la Unidad de Procesamiento Central (CPU) o procesador. Entre las funciones de este dispositivo se encuentran la traducción de las direcciones lógicas (o virtuales) a direcciones físicas (o reales), la protección de la memoria, el control de caché y, en arquitecturas de computadoras más simples (especialmente en sistemas de 8 bits), bank switching.

8. Cual son los tipos de errores que aparecen al sincronizar, explique cómo lo solucionaría.

Cond de carrera. Problemas relacionados a la exclusión mutua. Mediante semáforos y monitores. 9. Porque para enviar información de e/s es necesario realizar una llamada al sistema.

Las llamadas al sistema comúnmente usan una instrucción especial de la CPU que causa que el procesador transfiera el control a un código privilegiado (generalmente es el núcleo), previamente especificado. El Sistema operativo será el encargado de gestionar el uso de los dispositos de entrada salida ya que el mismo dispone de los mecanismos necesarios para una correcta comunicación. 10. Porque Memoria virtual debe tener apoyo del procesador. Por un principalmetne de seguridad y protección. El procesador conoce las direcciones permitidas para los procesos de usuario. 11. Porque sistema en tiempo real no implementan memoria virtual. La técnica de memoria virtual consiste en la ejecución de procesos cargados parcialmente en memoria principal. Lo que significa que si una página o segmento no se encuentra en mp se deberá buscar en el almacenamiento secundario para su carga, lo que lleva un cierto periodo de tiempo no admisible para los sistemas en tiempo real críticos, en donde el tiempo de ejecución de un proceso es primordial. 12. Porque es útil un SO Loss i s t emasoper at i v osposi bi l i t anysi mpl i ficanelmanej odel acomput ador a,desempeñan unaser i edef unci onesbás i cases enc i al espar al agest i óndelequi po. ,podemosr es eñarl as s i gui ent es : *Pr opor ci onarcomodi dadenelus odeuncomput ador . *Ges t i onardemaner aefic i ent el osr ecur s osdelequi po,ej ec ut andoser v i ci ospar al ospr ocesos ( pr ogr amas) *Br i ndarunai nt er f azalus uar i o,ej ec ut andoi nst r ucc i ones( comandos) . 13. PCB, para que sirve

El bloque de control del proceso (BCP) o en inglés PCB (Process Control Block) es un registro especial donde el sistema operativo agrupa toda la información que necesita conocer respecto a un proceso particular. Cada vez que se crea un proceso el sistema

operativo crea el BCP correspondiente para que sirva como descripción en tiempo de ejecución durante toda la vida del proceso. Cuando el proceso termina, su BCP es borrado y el registro puede ser utilizado para otros procesos. Un proceso resulta conocido para el sistema operativo y por tanto elegible para competir por los recursos del sistema sólo cuando existe un BCP activo asociado a él. El bloque de control de proceso es una estructura de datos con campos para registrar los diferentes aspectos de la ejecución del proceso y de la utilización de recursos. La información almacenada en un BCP incluye típicamente algunos o todos los campos siguientes:           

Identificador del proceso (Process Identificator -PID-, de sus siglas en inglés). Estado del proceso. Por ej.: listo, en espera, bloqueado. Contador de programa: dirección de la próxima instrucción a ejecutar. Valores de registro de CPU. Se utilizan también en el cambio de contexto. Espacio de direcciones de memoria. Prioridad en caso de utilizarse dicho algoritmo para planificación de CPU. Lista de recursos asignados (incluyendo descriptores de archivos y sockets abiertos). Estadísticas del proceso. Datos del propietario (owner). Permisos asignados. Signals pendientes de ser servidos. (Almacenados en un mapa de bits).

14. DEADLOCK, Porque es perjudicial

En sistemas operativos, el bloqueo mutuo (también conocido como interbloqueo, traba mortal, deadlock, abrazo mortal) es el bloqueo permanente de un conjunto de procesos o hilos de ejecución en un sistema concurrente que compiten por recursos del sistema o bien se comunican entre ellos. Deben ocurrir las siguientes cosas: a. Exclucion mutua. b. Retencion y espera. c. Sin desalojo. d. Espera circular. 15. Planificador a corto plazo, cuando se lo utiliza, algoritmos El planificador a corto plazo será el encargado de determinar el siguiente proceso a ser ejecutado que se encuentre en la cola de Ready para posteriormente mandarlo al despachador. De el dependerá el grado de multiprogramación del sistema. Se lo utiliza cuando hay mas de un proceso que desea ser ejecutado y utilizar la cpu. Algunos algortimos: a. b. c. d.

FCFS JSF Por prioridades Round Robin

16. Interrupciones vs excepciones 

Una interrupción por hardware es un mecanismo de comunicación entre el procesador y los dispositivos de E/S. Sirve para indicar que un dispositivo de E/S tiene datos pendientes de ser tratados. Las interrupciones por hardware evitan que el sistema operativo tenga que muestrear

periódicamente el estado de los dispositivos de E/S, de manera que son ellos mismos los que indican que hay datos a ser tratados. 

Una interrupción por software, es un mecanismo de comunicación entre un proceso (que se ejecuta en modo usuario) y el sistema operativo (que se ejecuta en modo supervisor). El proceso emplea las interrupciones por software para notificar al sistema operativo que requiere de su intervención.

Las excepciones son un tipo de interrupción por software que emplea el sistema operativo para indicar al proceso de un evento externo que debe ser tratado inmediatamente. El tratamiento de interrupciones es prioritario, por tanto, en caso de interrupción se deja de ejecutar el proceso para dar paso al manejador de la interrupciones.

Tratamiento de interrupciones y excepciones Cuando se produce una interrupción: 1. Almacena el estado de la ejecución del proceso en el Bloque de Control de procesos (PCB). 2. Se pasa la CPU a modo supervisor. 3. Se ejecuta el código del sistema operativo que realiza el tratamiento de la interrupción. Este decide la acción correspondiente dependiendo del tipo de interrupción. 4. Se devuelve el control de la ejecución al planificador del sistema operativo.

17. Porque después de un fork viene un if Porque cuando el proceso padre ejecuta un Fork y crea un proceso hijo con el mismo código que el padre, el mismo devuelve un pid. Dependiendo del pid que devuelva si es diferente al del padre, se ejecutaro una tarea distinta por lo general bloqueante mientras el proceso padre continua con su ejecución. 18. Modo usuario vs Modo kernel El ModoUs uar i o:esunmodomenospr i v i l egi adodef unci onami ent o,s i nelaccesodi r ect oal har dwar e.El códi goquecor r eenest emodos ól oact úaens upr opi oes paci odedi r ecci ón.Es t e usal asAPI spar apedi rl osser v i ci osdelsi s t emaoper at i v oquet i enesenpr oces o. ElModoKer nelesunmodomuypr i vi l egi adodef unci onami ent o,dondeelcódi got i eneel accesodi r ect oat odoelhar dwar eyt odal amemor i a,i ncl usoal osespaci osdedi r ecci ónde t odosl ospr ocesosdelmodous uar i o. 19. Testandset vs Disable Disable: inhabilita las interrupciones en el procesador que se ejecute. No recomendable para sistemas con multiples procesadores. Pierde eficiencia el sistema ya que se limita la capacidad del procesador para intercalar procesos.

TestAndSet: Operación que se ejecuta atómicamente. Además, si nos encontramos en un sistema multiprocesador, ninguno de los demás procesadores tendrá acceso a la variable hasta que termine de ejecutarse la instrucción.

20. Porque un so necesita de un modo especial El motivo de que existan distintos modos de ejecución no es otro que proteger al sistema operativo y tablas clave del sistema de la interferencia de programas de usuario. En modo núcleo, el software tiene control completo del procesador y de sus instrucciones, registros y memoria. 21. Técnicas de comunicación entre procesos

Memoria Compartida: requiere que los procesos establezcan una región de memoria, dispuesta para compartir información, normalmente reside en el espacio de direcciones del que la creo. En esta región el sistema operativo no interviene para solucionar conflictos, los procesos que se van a comunicar deciden donde estarán los datos y su formato. Paso de mensajes: El sistema operativo proporciona los medios para que los procesos se comuniquen mediante el paso de mensajes, para ello en general el sistema operativo provee a los procesos de dos operaciones Send(), y Receive(). Para que los procesos puedan comunicarse además deben establecer un enlace de comunicaciones. Hay varias formas de implementar las operaciones de envío y recepción:  Comunicación directa o indirecta.  Comunicación sincronía o asíncrona.  Almacenamiento en búfer explicito o automático. 22. Si un proceso está en ejecución, ¿cuáles son las situaciones por las que interviene el sistema operativo? (se ejecutó su código). Ocurre una excepción y debe ser tratado como por ej: desbordamiento del buffer, división en cero, etc. 23. diferencia entre semáforo y monitor al sincronizar

Semáforos Son variables especiales que tienen un valor entero sobre el que se definen 3 operaciones: 1) Un semáforo puede iniciarse con un valor no negativo 2) La operación wait disminuye el valor del semáforo. Si el valor se hace negativo, el proceso que ejecuta el wait se bloquea. 3) La operación signal incrementa el valor del semáforo. Si el valor no es positivo, se desbloquea un proceso bloqueado por una operación wait. Las primitivas wait(s) y signal(s) son atómicas. Son relativamente cortas, por lo que la cantidad de espera activa que se obtiene será menor. Pueden ser binarios o contadores.

Los semáforos emplean una cola para mantener los procesos que están esperando en el semáforo. Monitores

Los semáforos son flexibles y potentes pero puede resultar difícil construir un programa correcto por medio de semáforos, ya que las operaciones wait y signal deben distribuirse por todo el programa y no es fácil advertir el efecto global de estas operaciones sobre los semáforos a los que afectan. Los monitores ofrecen una funcionalidad equivalente a la de los semáforos y que son más fáciles de controlar. Un monitor es un módulo de software que consta de uno o más procedimientos, una secuencia de inicio y variables locales. Solo un proceso puede estar ejecutando el monitor a la vez, por lo que ofrece un servicio de exclusión mutua fácilmente. La ventaja que brinda, es que al almacenar los procedimientos dentro del módulo monitor automáticamente se garantiza la exclusión mutua, ya que solamente un proceso a la vez puede acceder al monitor y por ende a los procedimientos. De esta manera se desliga al programador de hacer cumplir la mutua exclusión. En cuanto a la sincronización de procesos, al igual que en semáforos, es responsabilidad del programador mediante las herramientas de sincronización que brindan los monitores (csignal y cwait). En cambio en los semáforos, la exclusión mutua como la sincronización son responsabilidades del programador. Otra de las ventajas de los monitores sobre los semáforos, es que es sencillo de verificar que la sincronización se ha realizado correctamente y detectar los fallos, ya que todas las funciones de sincronización están confinadas dentro del monitor. 24. que beneficios trae la planificación de la cpu

 Utilización de la CPU: implica el porcentaje de la CPU utilizado.  Tasa de procesamiento: implica el cociente entre la cantidad de procesos completados y las unidades de tiempo que le llevo al sistema hacerlo.  Tiempo de ejecución: implica para un proceso individual, cuantas unidades de tiempo tarda en ejecutarse, tomando como punto inicial la espera que realiza al cargarse en memoria principal, y como punto final su terminación sin incluir esta última.  Tiempo de espera: implica la sumatoria de los periodos invertidos por un proceso en esperar en la cola de procesos preparados.  Tiempo de respuesta: es el tiempo que tarda un proceso interactivo con el usuario, en realizar su primera respuesta al mismo, es decir en que tenga la respuesta disponible....