Hardware relacionado con el sistema operativo

 Glosario

1.       Acceso directo a la memoria (DMA): Evita que el sistema se demore cada vez que hay una transferencia grande de datos, se emplea principalmente en dispositivos con un gran ancho de banda, y trabaja en coherencia con el caché.

2.       Canales y puentes: Son los medios de comunicación de todos los componentes de un sistema de cómputo. Se proveen distintos buses (canales), según la velocidad requerida por los componentes del chipset y otras características que determinan su topología. La organización más frecuente de estos buses es por medio de una separación en dos chips: el puente norte (Northbridge), conectado directamente al CPU; gestiona los buses de más alta velocidad y es fundamental para el más básico inicio de la operación del sistema como la memoria y el reloj. Al puente norte se conecta el puente sur (Northbridge), que controla el resto de los dispositivos del sistema.

3.       Cómputo distribuido: proceso realizado entre computadoras independientes o entre procesadores que no comparten memoria, se implementa mediante los modelos basados en la transmisión de datos sobre una red, como: cúmulos (Clusters), mallas (grids) y computo en la nube (servicios web, software como servicio, etc.)

4.       Contención: Ocurre cuando el sistema requiere transferir datos de o hacia varios dispositivos de la misma categoría; puede saturarse el ancho de banda máximo que alcanza uno de los canales y, aún si los dispositivos tienen información lista, tendrán que esperar a que los demás dispositivos desocupen el canal.

5.       Depuración por trazas (trace): programas que para fines de depuración, envuelven al API del sistema y permiten ver la traza de las llamadas al sistema que va realizando un proceso. La salida de una traza brinda un amplio detalle acerca de la actividad realizada por un proceso y permite comprender a grandes rasgos su interacción con el sistema.

6.       Dispositivos de almacenamiento: Como lo son los discos, memorias flash, cintas; posibilitan el almacenamiento de información a largo plazo y con expectativas razonables de permanencia en la computadora.

7.       Excepciones: Eventos generados por un proceso y se llevan a cabo mediante la función: atender excepciones y fallas.

8.       Interrupciones: Eventos generados por causas externas al sistema, pueden organizarse por prioridades para evitar la pérdida de datos y se llevan a cabo mediante las funciones: administrar el hardware manejador de interrupciones, abstraer las interrupciones y punto de entrada al sistema operativo.

9.       Interfaz con el sistema operativo, llamadas al sistema: El S.O. protege a u proceso de otro y previene que un proceso ejecutándose en espacio no privilegiado tenga acceso directo a los dispositivos. Cuando un proceso requiere de alguna acción privilegiada accede a ellas realizando una llamada al sistema, estás se agrupan en: Control de procesos, manipulación de archivos, manipulación de dispositivos, mantenimiento de la información, comunicaciones y protección.

10.   Jerarquía de almacenamiento: Se refiere a la arquitectura de la computadora.

11.   Llamadas al sistema, arquitecturas y API (Interfaces de aplicación al programador): Cada familia de sistemas operativos provee distintos llamados al sistema, y sus lenguajes/bibliotecas implementan distintos API.

12.   Multiprocesamiento: Cuando hay más de un procesador (CPU); influye en el diseño del sistema operativo, ya que es un recurso más que debe gestionar y debe hacer una concurrencia. Se dan dos denominaciones: Multiprocesamiento simétrico (SMP); cuando todos los procesadores del sistema son iguales y pueden realizar en el mismo tiempo las mismas operaciones, tienen acceso a la misma memoria, aunque cada uno puede tener su propio caché. El multiprocesamiento asimétrico; ocurre cuando los procesadores tiene una arquitectura distinta que se dedica a una tarea específica y contribuyen a los resultados de un mismo computo.

13.   Multiprogramación: Alternancia o entre los diversos procesos que compiten por su atención.

14.   Referencia a los componentes: Se refiere al proceso de exponer una interfaz de los dispositivos para poder emplearlos y administrarlos, las principales estructuras relacionadas son: dispositivos de caracteres y dispositivos de bloques.

15.   Registros: La memoria más rápida de la computadora, ubicados en cada uno de los núcleos del CPU, el estado de este está determinado por el contenido de los registros.

16.   Relojes y temporizadores: Incluidos en todas las computadoras y son utilizados para funciones como mantener la hora del sistema actualizada, implementar alarmas para los programas de usuario y el sistema operativo, ejecutar tareas de mantenimiento periódicas.

17.   Terminales: Dispositivos electrónicos utilizados para ingresar datos y emitir resultados de un sistema de cómputo; una terminal de texto es un dispositivo mediante el cual la computadora recibe y envía un flujo de caracteres desde y hacia el usuario, respectivamente.

18.   Unidad de procesamiento: Ejecuta los programas de usuario y del sistemas operativo en sí mismo, mediante las funciones de Inicialización, atender las interrupciones y excepciones, y la multiplexación.

19.   Von Neumann: consiste en alimentar a una unidad de proceso (CPU) con los datos e instrucciones almacenados en memoria (programa almacenado en la memoria primaria; usa el mismo almacenamiento para el programa que está siendo ejecutado y para sus datos, sirviéndose de un registro especial para indicar al CPU cuál es la dirección en memoria de la siguiente instrucción a ejecutar), puede incluir llamadas a servicio y respuestas a eventos originados en medios externos.

Emparejamiento

Identificar a que numeral, según el concepto, corresponden los siguientes enunciados:

 

(14)  Estructuras de dispositivos de caracteres y de bloques.

(6) Almacenamiento de información a largo plazo, incluso cuando se apaga la computadora.

(1) principalmente en dispositivos con un gran ancho de banda.

(19) Arquitectura que usa el mismo almacenamiento para el programa que está siendo ejecutado y para sus datos, a través de un registro especial.

(16) Diversas funciones, una de ellas es implementar alarmas para los programas de usuario y S.O.

(11) Son distintas, según el sistema operativo e implementan distintas interfaces de aplicación al programador.

(7) Una condición en el proceso requiere atención.

(5) Identifica la traza de las llamadas al sistema durante el proceso.

(10) Arquitectura de la computadora.

(13) Procesos que compiten por su atención.

(2)  Northbridge Y Southbridge, conectados al CPU.

(15) El contenido de estos determina el estado del CPU.

(9) Se agrupan en Control de procesos, manipulación de archivos, manipulación de dispositivos, mantenimiento de la información, comunicaciones, protección y dependen de la acción que se requiere.

(3) Implementa modelos como clusters, grids, servicios web e infraestructura como servicio.

(18) Realiza su tarea mediante las funciones de Inicialización, atender las interrupciones y excepciones, y la multiplexación.

(8) Un dispositivo requiere atención.

(12) Es simétrico o asimétrico.

(17) Utilizados para ingresar datos y emitir resultados de un sistema de cómputo.

(4) Cuando se satura el ancho de banda máximo que alcanza uno de los canales, se debe esperar que los demás dispositivos desocupen el canal.