Terminología en un sistema operativo

GLOSARIO DE TÉRMINOS

TEMA 1: Introducción.

TEMA 2: Definición y Control de procesos.

TEMA 3: Planificación de Procesos.

TEMA 4: Concurrencia.

TEMA 5: Interbloqueos.

TEMA 6: Administración de Memoria.

TEMA 7: Memoria Virtual.

TEMA 1: INTRODUCCIÓN.

  argumentos: valores de entrada con los cuales trabaja una rutina o programa. Cuando un argumento se usa para ajustar un programa a los requerimientos de un cliente se llama parámetro.

  batch: término inglés que en informática se traduce por los términos ‘por lotes’, ‘conjunto’ o ‘grupo’. Característica típica de ciertos procesos, que indica una serie de tareas que se ejecutan de forma sucesiva en el ordenador y se consideran como una unidad.

  capas o niveles de software: son todos aquellos niveles software que se sitúan entre el usuario y los dispositivos físicos de la máquina, de forma que el nivel de complejidad para la utilización de las capas o niveles aumenta conforme nos acercamos al hardware.

  cargador: programa encargado de cargar las distintas líneas de código de un programa ejecutable en lamemoria principal del ordenador para su posterior ejecución.

  cliente: aquel proceso o dispositivo solicitante que realiza la petición de un servicio o trabajo a otro proceso denominado ‘servidor‘.

  código portable: aquel que puede moverse fácilmente de un tipo de máquina a otra, aunque cambien las características internas de la misma.

  consola: dispositivo de entrada de datos a un ordenador, conocido más genéricamente como teclado oterminal, ya sea manual o por conectores.

  controladores de E/S: dispositivos físicos encargados de gestionar la transferencia de datos entre la CPU, a través del bús de datos del ordenador y un periférico conectado al puerto de E/S.

  CPU: Acrónimo inglés de «Central Processing Unit», en castellano, «Unidad Central de Proceso». Aquella unidad incluida íntegramente en el microprocesador(solo en PC’s) de un computador que controla el resto de unidades. Formada por la unidad aritmético-lógica, la unidad de control y de pequeños registros principalmente. El control lo lleva a cabo mediante la interpretación y la ejecución de instrucciones, según las señales que le dicta un reloj.

  depurador: programa especializado en la corrección y eliminación de errores en un código fuente durante su edición, o capturando diversos datos durante su ejecución.

  editor de texto: programa orientado a la edición, y manipulación de archivos de texto. No presenta características de procesamiento complejas.

  enlazador: programa encargado de unir o enlazar el código de varios módulos separados que mantienen llamadas o referencias cruzadas entre los mismos, de forma que se pueda realizar su posterior ejecución.

  ensamblador: lenguaje de programación de medio nivel, el cual es traducible directamente a lenguaje máquina. Está constituido por un juego de instrucciones característico de cada máquina con distinta arquitectura.

  hardware: conjunto de dispositivos físicos, metálicos y de materiales plásticos que forman el ordenador u otro dispositivo conectado al mismo.

  interactividad: propiedad que es característica de entes comunicativos en los cuales priman los tiempos cortos de respuesta. Es característico de ciertos procesos y dispositivos.

  interfaz o interface: de un objeto es la parte de un objeto accesible desde su exterior, que nos permite utilizarlo y consultar su estado interno. La vamos a utilizar como medio de comunicación entre el objeto y cualquier ente que quiera comunicarse con él.

  interrupción: detención temporal en un punto determinado de un programa, para permitir el acceso y proceso de una rutina que tomará el control del sistema. Puede ocurrir debido a diferentes causas ya seanhardware o software.

  lenguajes de alto nivel: lenguajes simbólicos constituidos por un léxico, una sintaxis y una semántica; los cuales son fácilmente entendibles por el usuario cuando tiene que realizar programas para computadoras.

  lenguaje máquina: (instrucciones) son aquellas que basadas en secuencias de ceros y unos ( código binario ), son entendibles directamente por el ordenador y por lo tanto ejecutables sin necesidad de traducción.

  máquina virtual: es aquella interface que mantiene una máquina mediante la cual nos comunicamos con los dispositivos hardware del ordenador. De esta forma nosotros trabajamos a un nivel superior eliminando la complejidad de dichos dispositivos. De esta forma podemos mantener distintos Sistemas Operativos corriendo sobre una misma máquina.

  memoria dinámica: zona de la memoria principal que reservan los compiladores para poder utilizarla mediante una serie de peticiones al gestor de memoria en tiempo de ejecución.

  memoria principal: dispositivo que almacena información en forma de datos codificados en binario. Es accedida directamente por la CPU y además es de lectura y escritura, pero volátil. Está formada por una serie de posiciones o celdillas de memoria, las cuales son referenciadas mediante un sistema de direcciones lógicas.

  memoria secundaria: tipo de memoria auxiliar que retiene toda la información almacenada cuando se desconecta de la fuente de alimentación. Es de acceso lento pero de gran capacidad.

  modo supervisor: modo de trabajo del sistema operativo mediante el cual solo el es capaz de controlar y acceder a los recursos del ordenador mediante instrucciones privilegiadas que no están disponibles para los programas de aplicación o de usuario.

  modo usuario: modo de trabajo del sistema operativo mediante el cual es el usuario el que tiene el acceso y control de todo el sistema. Se denota cuando el interprete de órdenes está activo mediante el prompt o inductor.

  multiprogramación: sistema de programación que permite la ejecución simultanea de varios procesos residentes en la memoria principal. Es decir, todos los procesos avanzan en su ejecución ( ver figura ).

  multiusuario: sistema informático capaz de soportar el trabajo de varios usuarios en una misma máquina o grupo reducido de ellas. ( ver apéndice multiusuario )

  nombre simbólico: nombre de variable, constante o tipo de dato, mediante el cual accedemos lógicamente a los datos en memoria principal sin tener que referenciar sus posiciones físicas. Utilizado en lenguajes de programación.

  octal o hexadecimal: sistemas de numeración utilizados en la representación de datos numéricos y alfanuméricos en base «8» y en base «16» respectivamente.

  palabra de estado (PSW): del inglés, Processor Status Word, en castellano, Palabra de estado del microprocesador. Palabra que recoge en binario el estado del entorno de programa, después de la ejecución de cada instrucción.

  periféricos: serán aquellos dispositivos que no forman parte del computador central estando este formado por la memoria principal y la CPU. Sirven para comunicarse con el mismo.

  prompt( indicador): indicador de modo usuario, que permite a este realizar peticiones de servicios alinterprete de órdenes. Este se sustituye actualmente por sistemas de ventanas.

  pila: zona reservada de la memoria o registros hardware donde se almacena temporalmente el estado o información de un programa, rutina, etc… . Mantiene una política de inserciones y eliminaciones LIFO (Primero en entrar Último en salir).

  puerto: dispositivo físico que conecta los canales internos de información del ordenador con las líneas de comunicación de los posibles periféricos conectables.

  registro: pequeña memoria interna del microprocesador, formada generalmente por biestables. Es de rápido acceso y son de muy utilizados programando en lenguaje ensamblador.

  rutinas de E/S: conjunto de instrucciones encargado de controlar la transferencia de datos entre los periféricos y el ordenador. Gestionan las capacidades de los puertos.

  serie: método de procesamiento o transmisión de datos basado en etapas sucesivas, no simultáneas. Ejemplo de transmisión bita a bit.

  servicio: trabajo o tarea ofrecida por el sistema operativo ante una llamada al sistema por parte del usuario.

  servidor: proceso o dispositivo encargado de resolver o solucionar la petición de servicio o trabajo realizado por un proceso denóminado ‘cliente’. Además debe dar una respuesta con el resultado de la consulta.

  sheduling: del inglés ‘scheduler’, en castellano, planificación, mediante la cual se decide cual de las tareas activas en el sistema seguirá ejecutándose, tomando esta la posesión del tiempo de CPU.

  shells( interprete de órdenes ): término inglés traducido por intérprete de órdenes. Este es capaz de recoger las órdenes que el usuario realiza, pasándolas al núcleo del Sistema Operativo para su ejecución.

  síncrono: término asociable a distintos dispositivos y procesos. En sistemas multiprocesador representa la sincronización o accionamiento simultaneo de varios componentes como la memoria principal y la CPU.

  software: son los programas, incluyendo procedimientos, utilidades, sistemas operativos, programas de aplicación y paquetes informáticos, implementados para un sistema informático.

  software de sistemas: aquel que está orientado a la manipulación y control directo del hardware mediante una serie de rutinas especializadas.

  tarjetas: dispositivos estandarizados de material plástico con perforaciones que permiten el almacenamiento de programas de forma permanente.

  terminal: dispositivo de E/S de datos de un ordenador, el cual no tiene porqué estar localizado junto a la carcasa de la CPU , sino que puede estar en una localización remota ( ver consola ).

  tiempo compartido: sistema de reparto de la capacidad de proceso basado en la división del tiempo de CPU entre los distintos trabajos que hay en memoria principal, para que todos avancen en su ejecución. ( ver apéndice)

  traductor: programa que convierte mediante una traducción un lenguaje fuente en un lenguaje objeto, sin que por ello varíe la semántica del código traducido, ya que tan solo cambia su representación.

TEMA 2: DEFINICIÓN Y CONTROL DE PROCESOS.

  abstracción de proceso: método utilizado por un Sistema Operativo para representar un proceso tanto de forma interna en memoria, como externamente para mostrar sus características al usuario.

  apuntador o puntero: tipo de dato formado por una dirección de memoria principal. A través de este tipo de dato se puede acceder a cualquier bloque de memoria que esté referenciado, es decir que sepamos su dirección lógica.

  carga del sistema: número de procesos (programas activos), que tenemos actualmente cargados en memoria principal. Sobre cualquiera de ellos puede actuar el planificador.

  contexto o entorno: término que engloba a las principales características de un proceso que nos proporcionan información sobre el entorno del mismo: Contador de Programa, registros del procesador, información de la pila y sus principales atributos.

  cola: estructura de datos dinámica residente en memoria principal derivada de las listas, la cual puede cambiar de tamaño en tiempo de ejecución. Las inserciones y eliminaciones se van a realizar atendiendo al método FIFO ( Primero en entrar, Primero en salir ).

  cuanto: unidad elemental de tiempo utilizado por el Sistema Operativo para la planificación de procesos. Puede variar para distintos Sistemas Operativos y normalmente consta de una serie de ciclos de reloj( ver entema de planificación).

  DMA: acrónimo inglés de ‘Direct Memory Access’,en castellano, Acceso Directo a Memoria. Consiste en una técnica, implementada bajo un microprocesador especializado, orientada a la transferencia de información desde un dispositivo periférico hasta la memoria principal, sin la utilización para controlarla de la CPU. La CPU solo actúa al principio y fin de dicha transferencia. (ver multiprogramación)

  evento o suceso: un evento o suceso va a consistir en cualquier actuación, ya sea externa o interna que pueda provocar un cambio de estado, a nivel individual en un dispositivo o de forma general en un sistema.

  gestor de interrupciones: programa encargado de controlar mediante una trampa y redirigir el flujo del programa hacia las rutinas pertinentes que solucionen el problema que provocó la excepción o interrupción.

  lista enlazada: estructura de datos dinámica residente en memoria principal, la cual puede cambiar de tamaño en tiempo de ejecución. Su acceso es secuencial y está formada por un grupo de elementos en el que cada uno de ellos apunta al próximo.

  naturaleza de un recurso: características principales de un recurso que lo definen y lo determinan. La más importante es la compartibilidad.

  PCB: acrónimo inglés de ‘Process Central Block’, en castellano, Bloque Central de Proceso, el cual almacena información especifica sobre un proceso en concreto.

  planificable: todo dispositivo o entidad que es susceptible de ser planificada, en cuanto a tiempo, medios o cualquier otro recurso utilizable por la misma.

  prioridad: orden de importancia relativa de una serie de operaciones planificables. Una operación con una prioridad alta se ejecuta antes que una de baja prioridad, siendo el entido de mayor a menor prioridad ó viceversa.

  procedimiento: rutina o conjunto de instrucciones ejecutable, totalmente independiente, la cual realiza un proceso determinado a partir de una serie de parámetros de entrada, ofreciendo los resultados mediante parámetros de salida.

  SIGNAL: operación de continuación sobre un semáforo. Los semáforos serán rutinas, programadas para utilizarlas en programación concurrente.

  tabla de procesos: estructura de datos que actuando como una tabla de una entrada, almacena los procesoscreados en el sistema ya estén listos o bloqueados.

  WAIT: operación de espera sobre un semáforo. Los semáforos serán rutinas programadas utilizadas enprogramación concurrente.

TEMA 3: PLANIFICACIÓN DE PROCESOS.

  estrategias de planificación: cada una de las distintas determinaciones que se pueden tomar para realizar un tipo u otro de planificación, basándose en una serie de criterios.

  gasto extra: gasto de tiempo o cualquier recurso que se deriva de mantener mayor dedicación a tareas de planificación y gestión que a la propia dedicación de tiempo de CPU a los procesos de usuario.

  monopolización de la CPU: un determinado tipo de procesos adquieren los derechos de tiempo de ejecución de forma exclusiva. El resto de procesos no pueden acceder a este recurso imprescindible para avanzar en la ejecución.

  previsibilidad: característica cualitativa a priori, respecto de la actuación o no de un proceso en un determinado momento. Se dice que el comportamiento de un proceso no es previsible en cada ejecución.

  reloj de interupciones: reloj que genera interrupciones para marcar los instantes en los que se interrumpe el proceso que se está ejecutando en la CPU, para dar paso a otro elegido entre los procesos de la cola deprocesos listos, mediante un algoritmo de planificación.

  tamaño de cuanto: tamaño en unidades de tiempo, del orden de microsegundos, que dura la unidad mínima de ejecución, el cuanto. De este parámetro depende en gran parte la eficiencia del planificador asignando la CPU a procesos.

  tiempo real: un sistema de este tipo es aquel que necesita de tiempos de respuesta muy cortos, incluso del orden de microsegundos, en el caso de procesos críticos.

  tiempo de respuesta: tiempo que se tarda desde que un proceso está listo para ejecutarse hasta que el recurso de la CPU es adquirido por el mismo. De forma general: tiempo total que se tarda en atender la CPU un proceso interactivo ante una petición de servicio.

TEMA 4: CONCURRENCIA: EXCLUSIÓN MUTUA Y SINCRONIZACIÓN.

  acumulador: registro interno de la CPU que recoge los resultados intermedios de las operaciones que se realizan en la ALU.

  asíncrono: término utilizado para especificar la ejecución de distintos procesos de forma independiente unos de los otros respecto al tiempo. En Hardware este concepto es aplicable a dispositivos físicos como la memoria y la CPU, etc … .

  cita (rendezvous): del inglés ‘rendezvous’, en informática conocido por ‘cita’. Tipo de sincronización doble, en el que los dos procesos se sincronizan en un determinado punto de cada uno de los procesos afectados. Uno espera al otro para poder avanzar.

  descriptor de fichero: número que representa a un fichero lógico con el que se trabaja en lenguaje C. Se obtiene a partir de la asociación que se realiza en una operación de apertura del fichero con su correspondiente nombre físico.

  espera bloqueada: tipo de ‘espera’ en primitivas para solucionar el problema de la exclusión mutua y sincronización mediante el mantenimiento de colas de procesos bloqueados hasta que se de una cierta condición y pasen al estado de listos. Se da en mecanismos software como los semáforos y monitores.

   hilo: cada una de las unidades de asignación de un proceso, de esta forma cada proeso ( elemento que posee recursos ), puede mantener varias unidades de asignación de CPU en una misma ejecución. Este concepto se conoce tambien como ‘thread’, hebra o proceso ligero.

  multiprocesador: sistema informático basado en la ejecución de programas mediante la utilización de varios procesadores trabajando de forma simultánea. Pueden disponerse físicamente de varias formas: en serie, paralelo, … .

  llamadas por referencia: llamada a un procedimiento de forma que, mediante parámetros el objeto que se envía al mismo es el espacio de direcciones del objeto original, el cual guarda el procedimiento llamador. De esta forma cualquier cambio sobre el mismo será más difícil de implementar debido al cruce de direcciones.

  llamada por valor: llamada a un procedimiento de forma que, con la ayuda de parámetros el objeto que se envía al mismo es una copia del original que guarda el procedimiento llamador. De esta forma cualquier cambio sobre el mismo afectará solo a la copia.

  protocolos: estándar de comunicación entre distintos dispositivos físicos o procesos mediante el cual se regulan los mecanismos y políticas a seguir para llevar a cabo una transmisión perfecta de datos.

 recurso: objetos o dispositivos que son utilizados por una computadora, para poder realizar todos los trabajos y tareas que se requieren a partir de las peticiones que van realizando los procesos del sistema. Entre otros en una computadora tenemos como recursos los siguientes: memoria principal, dispositivos de memoria secundaria, y cualquier dispositivo periférico direccionable. Además estos pueden ser o no compartibles.

  red de máquinas heterogéneas: conjunto de ordenadores de distinta naturaleza o composición interna debido a sus distintas arquitecturas.

  semáforo: Un semáforo es un mecanismo software mediante el cual consigo la sincronización entre procesos concurrentes. Su implementación estará basada en dos elementos: un entero y un puntero asociado a una cola(que puede ser nulo). Está controlado mediante una serie de señales conocidas como WAIT y SIGNAL.

  tubo o tubería: mecanismo software para solucionar problemas de comunicación y sincronización entre distintos procesos, mediante la implementación de un canal software de comunicación asíncrono.

TEMA 5: INTERBLOQUEOS.

  grafos dirigidos: estructuras de datos representadas mediante una serie de nodos y relaciones entre los mismos. La red de conexión que se establece entre los nodos no tiene restricciones, y se pueden realizar de muchos a muchos.

  puntos de verificación/reinicio: punto donde se realiza una grabación intermedia del estado del sistema en un punto concreto donde se da cualquier tipo de interbloqueo. De esta forma se puede reanudar fácilmente el trabajo o trabajos previamente bloqueados.

  red de ordenadores: conjunto de ordenadores conectados físicamente entre sí mediante los cuales realizo operaciones tales como conexiones, transferencias y tratamiento de información, de forma que cada uno de ellos es consciente del lugar físico que ocupan los demás.

  secuenciamiento: método de ejecutar las ordenes de un programa o una serie de procesos de forma secuencial, es decir, unos después de otros.

  sistema distribuido: conjunto de ordenadores conectados entre sí de forma que la ejecución de aplicaciones en uno de ellos no depende de donde esté situada la misma. Además permite montar arquitecturascliente/servidor.

TEMA 6: ADMINISTRACIÓN DE LA MEMORIA.

  bit de presencia: bit que sirve para identificar si se encuentra en un momento dado un bloque, página o área de información en la memoria principal.

  bits de mayor peso: bits más a la izquierda de un número bajo una representación en código binario. Los de menor peso son los bits que se sitúan más a la derecha.

  bus de direcciones: canal físico consistente en una serie de líneas de circuito impreso, que permite la transmisión de direcciones entre la Memoria principal y la CPU.

  direccionar: hacer referencia a una dirección dentro de un mapa de memoria, ya sea real o virtual.

  lista doblemente enlazada: estructura de datos dinámica residente en memoria principal, derivada de laslistas, la cual puede cambiar de tamaño en tiempo de ejecución. Su acceso es secuencial pero además de estar enlazados cada elemento hacia el siguiente lo está hacia el anterior.

  grado de protección: posibilita establecer un nivel de protección para cada una de las posibles particiones de memoria principal, de forma que el acceso a las mismas esté limitado según unos niveles de protección.

  marcos o páginas físicas: corresponde a cada una de las zonas en las que se divide la memoria principal, para abarcar una página cargada desde memoria secundaria en un proceso de intercambio o carga de páginas.

  memoria RAM: acrónimo ingles de Random Access Memory, en castellano, Memoria de Acceso Aleatorio. Tipo de memoria de la que está compuesta la memoria principal, de forma que en la misma vamos a tener almacenado el sistema operativo en cada momento, y aquel proceso o procesos que hayan sido cargados en la misma. Es condición necesaria que todos los datos y programas estén almacenados dentro de la misma antes de poder ser ejecutados.

  memoria ROM: acrónimo ingles de Read Only Memory, en castellano, Memoria de Solo Lectura . Memoria más pequeña y de solo lectura donde están grabados los gestores software de dispositivos y configuración interna del hardware del sistema.

  memoria de semiconductores: memoria basada en principios electrónicos basados en la semiconductividad de algunos materiales. Prestan mejor rendimiento que las antiguas válvulas de vacío en cuanto a tamaño, velocidad y precio.

  miniordenadores: ordenadores de gran potencia, que fueron diseñados para gestionar empresas de tamaño medio con capacidades de información media y sistemas multiusuario.

  partición: cada una de las zonas en las que se divide la memoria principal para alojar los procesos del sistema.

  sistemas de bases de datos: sistema para manejar la información almacenada de forma masiva en una Base de Datos y gestionar grandes cantidades de información de una forma estructura, haciendo posible unos accesos a los datos, ágiles y rápidos.

TEMA 7: MEMORIA VIRTUAL.

  lista circular: estructura de datos dinámica residente en memoria principal, derivada de las listas, la cual puede cambiar de tamaño en tiempo de ejecución. Su acceso es secuencial y tiene como característica que el último elemento de la misma mantiene un enlace al primero, uniendo a ambos.

  tiempo de búsqueda: tiempo que transcurre desde que se recibe la orden de transferencia hasta que la cabeza lectora se posiciona sobre el disco donde buscamos los datos.

  tiempo de latencia: tiempo que transcurre desde que se da la orden de posicionamiento sobre la cabeza lectora al cabezal que soporta el disco, hasta que está colocado en su lugar correcto donde están los datos se quiere transmitir.

  tiempo de transferencia: tiempo que se tarda en transmitir una serie de datos desde el disco a memoria principal, desde que los datos son encontrados por la cabeza lectora hasta que finaliza la transmisión.

  trampa de fallo de página: interrupción provocada por un acceso a una página en memoria principal, la cual no estaba en la misma debido a que una administración virtual de la memoria provocó su traslado a disco, mediante un intercambio de páginas.

  trampa: método consistente en atrapar u o capturar una interrupción mediante la comprobación de una condición en particular en un programa en ejecución, para procurar después la ejecución de la rutinacorrespondiente que resuelva dicha interrupción (ver gestor de interrupciones).