Sistemas Operativos I

2006-10-19T07:11:00.000-07:00

1 er Parcial Lab. Sistema Operativo

Agregar un usuario.

desde root, adduser
ingresa el nombre del usuario
ingresa clave

2. Crear una carpeta dentro del homedirectory del usuario Nuevo con el usuario root

desde root, cd /
cd home
cd nombre del usuario
mkdir nombre del directorio

3. Crear un archivo con el contenido de todos los archivos en el disco que empiecen con{c,a,m} y posean una letra {o,i,e} en cualquier posición.

ls -l [cam]**[oei]* >ejercicio3.txt desde el home
despues se usa mv ejercicio3.txt /home/nombre del usuario/nombre directorio

4. Guardar en un archivo el consumo de memoria de los últimos 5 minutos de su equipo.

watch -n 300 top > ejercicio4.txt desde el nombre del usuario

5. Realizar un backup del directorio en cuestión.

desde home mkdir backup
despues cp -r home/nombreusuario/nombredirectorio backup/

6. Crear una entrada en el sistema para poder repetir este backup todos los días a la misma hora.

crontab -e
dentro del editor;
* * 30 * * root cp -r /home/user/directorio backup/

7. Liste recursivamente todos los archivos del disco y guárdelos en un archivo/

ls -R >ejercicio7.txt

8. Cancele el proceso anterior e indique como lo realizo.

kill PID

9. Crear un archivo nuevo a partir del primero creado que contenga solo las primeras 3 líneas este archivo.

head -3 ejercicio3.txt > ejercicio9.txt

10. Realice este mismo caso pero esta vez con las ultimas 3 líneas.

tail -3 ejercicio3.txt > ejercicio10.txt

2006-10-09T10:28:00.000-07:00

CAPÍTULO 4

EJERCICIO 4.1

Sea un sistema de paginación con un tamaño de página P. Especifique cuál sería la fórmula matemática que determina la dirección de memoria física F a partir de la dirección virtual D, siendo la función MARCO (x) una que devuelve el numero de marco almacenado en la entrada X de la tabla de páginas.

F = NM(F) + Db(F)

EJERCICIO 4.2

¿ Es siempre el algoritmo de reemplazo LRU mejor que el FIFO? En caso afirmativo, plantee una demostración. En caso negativo, proponga un contraejemplo.

Generalmente, si es mejor el algoritmo LRU que el FIFO. Sin embargo y a pesar de que el LRU no tiene la anomalía de Belady y el FIFO si, este puede presentar un comportamiento mejor en códigos, en los cuales, se referencie con no mucha frecuencia a las mismas páginas de memoria. De este modo, se evitaría que las páginas que se sustituyen en memoria se referenciaran en un corto espacio de tiempo, con lo cual, se minimizarían los fallos de página, obteniendo así un buen rendimiento, posiblemente superior al LRU.

EJERCICIO 4.4

El lenguaje C define el calificador volatile aplicable a variables. La misión de este calificador es evitar problemas de coherencia en aquellas variables que se acceden tanto desde el flujo de ejecución normal como desde flujos asíncronos, como por ejemplo una rutina asociada a una señal POSIX. Analice que tipo de problemas podrían aparecer y proponga un método para resolver los problemas identificados para las variables etiquetadas con este calificador.

La palabra volatile indica que un determinado objeto de datos puede ser modificado por medios externos al programa en que aparece. Debido a esto, podría surgir el problema de que un compilador tratara de alterar el valor de una variable, al comprobar que ha sido utilizada en dos lugares diferentes. Sin embargo, y a través del empleo de volatile, el compilador se daría cuenta que el programa no ha hecho nada por modificar la variable en medio de las dos utilizaciones, es decir, se daría cuenta de que la segunda utilización no corresponde al programa, con lo que, descartaría la posibilidad de tratar de actualizar con el valor de la segunda utilización.

EJERCICIO 4.5

Algunas MMU no proporcionan un BIT de página accedida. Proponga una manera de simularlo. Una pista : se pueden forzar fallos de página para detectar accesos a una página.

Modificando los permisos de lectura de una página.

EJERCICIO 4.6

Algunas MMU no proporcionan un BIT de página modificada. Proponga una manera de simularlo.

se modifican los permisos de escitura.

EJERCICIO 4.9

¿ Por qué una cache que se accede con direcciones virtuales puede producir incoherencias y requiere que el sistema operativo la invalide en cada cambio de proceso y, en cambio, una que se accede con direcciones físicas no lo requiere?

Porqué las direcciones virtuales no corresponden con el mismo dato para procesos distintos, mientras que las direcciones físicas sí.

EJERCICIO 4.10

¿ Por qué una cache que se accede con direcciones virtuales permite que el acceso a la TLB y a la cache se hagan en paralelo y, en cambio, una que se accede con direcciones físicas no lo permite? ¿ Por qué es conveniente que las caches que se acceden con direcciones físicas tengan el mismo tamaño que la página?

Porque en el primer caso ambas direcciones se corresponden y se pueden comparar, mientras que en el segundo caso no podemos comparar dirección física con virtual.

Para poder anular la caché más fácilmente cuando haga cambios en la memoria y así evitamos posibles inconsistencias.

EJERCICIO 4.11

La secuencia que se utiliza típicamente como ejemplo de la anomalía de Belady es la siguiente:

1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5

Analice cuántos fallos de página se producen al usar el algoritmo FIFO teniendo 3 marcos y cuántos con 4 marcos. Compárelo con el algoritmo LRU. ¿Qué caracteriza a los algoritmos de reemplazo de pila?

Con 3 marcos y el algoritmo FIFO se tendrían 5 fallos de página, distribuidos en dos fallos para la página 4 y un fallo para las páginas 1, 3 y 5.

Con 4 marcos y el algoritmo FIFO se tendrían 6 fallos de página, distribuidos en dos fallos para la página 5 y un fallo para el resto de las páginas.

Con 3 marcos y el algoritmo LRU se tendrían 7 fallos de página, distribuidos en dos fallos para la página 4 y un fallo para las páginas 1,2, 3 y 5.

Con 4 marcos y el algoritmo LRU se tendrían 2 fallos de página, distribuidos en un fallo para la página 4 y un fallo para las páginas 5.

Como se puede observar el número de fallos de página es mucho inferior en LRU a medida que aumentamos el número de marcos. Sin embargo, este cambio no es tan acusado en el algoritmo FIFO que se mantiene más constante.

Esto se debe a que el algoritmo LRU no sufre la anomalía de Belady, ya que, pertenece a la familia de los algoritmos de pila. La característica principal de estos algoritmos es que las páginas residentes en memoria para un sistema con n marcos de página son siempre un subconjunto de las que habría en un subconjunto de n+1 marcos. Esta propiedad es la que asegura que estos algoritmos no sufran la anomalía de Belady.

EJERCICIO 4.13

Sea un sistema de memoria virtual sin buffering de páginas. Analice la evolución de una página en este sistema dependiendo de la región a la que pertenece. Estudie los siguientes tipos:

- Página de código.

Se lee del fichero de programa original y no se modifica, pudiéndose así, expulsar y volver a leer del fichero.

- Página de datos con valor inicial.

Se lee del fichero y una vez es modificado, se expulsa al swap y se lee de ahí.

- Página de datos sin valor inicial.

No se lee del fichero y al modificarlo se expulsa y se lee del swap.

- Página de un archivo proyectado.

Nunca va al swap y siempre se lee, se escribe y se expulsa del archivo.

- Página de una zona de memoria compartida.

Depende de los procesos. Se libera al liberarse todos los procesos yendo al swap.

EJERCICIO 4.14

Resuelva el ejercicio anterior suponiendo que hay buffering de páginas.

La diferencia cuando hay buffering, es que el sistema operativo reserva una serie de marcos libres en memoria y cuando se produce un fallo de página, asigna un marco libre. Hay un umbral de marcos libres, que cuando es rebasado el SSOO comienza a aplicar el algoritmo de reemplazo hasta que se llega a sobrepasar el umbral de nuevo.

EJERCICIO 4.17

Como se comento en la explicación del algoritmo de reemplazo LRU, el tiempo que se debe usar para seleccionar la página menos recientemente usada es el tiempo lógico de cada proceso y no el tiempo real. Modifique la implementación basada en contadores propuesta en el texto para que tenga en cuenta esta consideración.

Lo único que hay que hacer es usar un contador monótono creciente para dar valor al campo LRU de cada página. Con este contador, que se inicia a 1, cada vez que se toca una página se incrementa en 1 el contador. De esta forma, las páginas más recientes, tienen el contador más alto.

Este contador mide el “tiempo lógico” de un proceso en cuanto a accesos a páginas se refiere y lo relaciona con el tiempo global lógico de todos los procesos del sistema.

EJERCICIO 4.18

Un algoritmo de reemplazo no descrito en el texto es el MFU (menos frecuentemente utilizada). Este algoritmo elige para el reemplazo aquella página que se haya utilizado menos frecuentemente. Analice cuál son los puntos más fuertes y débiles de este algoritmo y plantee una implementación de este algoritmo.

La principal ventaja del algoritmo MFU es que tiene un rendimiento similar a LRU, con la ventaja de que MFU a diferencia de LRU se implementa en software, con lo cual, no necesita que la máquina en la que este implementado posea un hardware específico.

El principal problema del algoritmo MFU es que nunca olvida. Esto en determinadas circunstancias podría llevar a que el sistema operativo elimine las páginas útiles en vez de las que ya no se utilizan. La razón es que si una página se usó muy frecuentemente en el pasado, tendrá un valor de frecuencia alto y no será elegida como víctima, aunque nunca más se vuelva a usar.

Una posible implementación de MFU es usando un contador de valor inicial 0 (a nivel software) asociado a cada página e incrementarlo cada vez que se accede a la página. Para resolver el problema anterior, se podría intentar hacer una mezcla de LRU y MFU usando dos contadores.

EJERCICIO 4.21

En la descripción de la técnica COW se explicó que para implementar esta técnica generalmente se pone la página con una protección de solo lectura. Analice como sería la rutina de tratamiento de la excepción que se produce al escribir en una página de este tipo para implementar la técnica COW.

La excepción que llamaría a la rutina de tratamiento vendría producida por un proceso , que trata de escribir en una región compartida, cuando el SSOO utiliza la técnica COW.

La rutina tendría los siguientes pasos:

- El SO crea una copia privada de la página compartida para el proceso que provocó la excepción.

- El SO decrementa el contador de procesos para la región compartida (ya que el proceso de la excepción , ahora utilizará su copia privada, y por tanto, la región compartida de antes será utilizada por un proceso menos).

- Si el contador llega a 1, se quita la marca de COW, ya que, la página ya no tendrá duplicados.

EJERCICIO 4.26

¿Por qué es necesario mantener al menos una página inválida entre la región de pila y la región que esta situada justo encima?

Para que haya una excepción, caso de que, se salga de la pila antes de entrar en otra región.

EJERCICIO 4.27

Analice qué puede ocurrir en un sistema que usa paginación por demanda si se recompila un programa mientras se esta ejecutando. Proponga soluciones a los problemas que pueden surgir en esta situación.

Dado que se usa el fichero para cargar en memoria, si se modifica, se mezclarán páginas del fichero antiguo con páginas del fichero nuevo y habrá posibles inconsistencias.

EJERCICIO 4.28

En POSIX se define el servicio msync que permite forzar la escritura inmediata de una región al soporte. ¿ En que situaciones puede ser interesante usar esta función?

msync vuelca a disco los cambios hechos en la copia en memoria de un fichero que ha sido mapeado en memoria empleando mmap. Sin la utilización de esta llamada no está garantizado que los cambios se escriban de vuelta

antes de que se llame a munmap. Esto puede ser muy interesante en algunos casos como por ejemplo cuando se cae inesperádamente el sistema, permitiendo tener una rutina que permita a través del servicio msync, guardar todo lo proyectado en memoria, lo más actualizado posible.

EJERCICIO 4.29

Cuando se produce un fallo en una página que pertenece a una región compartida, se trae a memoria secundaria la página y se actualiza la entrada de la tabla de páginas del proceso que causo el fallo. ¿ Cómo se enteran el resto de los procesos que comparten la página de que esta ya esta en memoria?

Se enteran porque al traer a memoria la página, el SO tiene almacenada información de todos los procesos que acceden a esta página compartida y en ese caso el SO se encarga de actualizar el bit de presente/ausente en dichos procesos.

EJERCICIO 4.30

El mecanismo de buffering permite recuperar una página que esta en la lista de libres ya que todavía no se ha reutilizado el marco que la contiene. ¿ Cómo se puede implementar esta búsqueda en la lista para que se haga de forma eficiente ?

Usando la tabla hash con direcciones físicas.

EJERCICIO 4.31

Analice que situaciones se pueden producir en el tratamiento de un fallo de TLB en un sistema que tiene una gestión software de la TLB.

En un sistema cuya TLB va gestionada por Software, y tras producirse un fallo de página ocurre lo siguiente:

- La MMU busca la traducción en la TLB. Si la encuentra la inserta en memoria principal y listo. Pero si no la encontrara se produciría el fallo de página y se activa el SSOO.

- El S. operativo busca en la tabla de páginas “a mano” e inserta en la TLB la traducción, desde donde la MMU, ya sabe introducirla en memoria principal.

EJERCICIO 4.32

Con el uso de la técnica de proyección de archivos se produce una cierta unificación entre el sistema de archivos y la gestión de memoria. Puesto que, como se verá en el capítulo dedicado a los archivos, el sistema de archivos usa una cache de bloques al disco, analice que tipo de incoherencias pueden producirse si se accede a un archivo usando la proyección y las primitivas convencionales del sistema de archivos.

Si se accede a un fichero con proyección y con operaciones de lectura/ escritura, en ocasiones, ocurre que los bloques de datos se almacenan en lugares distintos y se pueden crear incoherencias.

2006-10-08T12:01:00.000-07:00

CAPÍTULO 3

EJERCICIO 3.1

¿Cuál de los siguientes mecanismos hardware no es un requisito para construir un sistema operativo multiprogramado con protección entre usuarios? Razone su respuesta.

A.- Memoria virtual.

B.- Protección de memoria.

C.- Instrucciones de E/S que sólo pueden ejecutarse en modo kernel.
D.- 2 modos de operación: kernel y usuario.

A) Memoria Virtual. De las opciones dadas esta es la unica que no es necesaria para la proteccion entre usuario en un sistema operativo multiprogramado. Las otras opciones sin embargo son necesarias ya sea para la seguridad entre usuarios, como en los casos de los 2 modos de operacion y en la proteccion de memoria o para el aprovecho maximo del tiempo de ejecucion, como es en el caso de las instrucciones de E/S que solo pueden ejecutarse en modo Kernel.

EJERCICIO 3.2

¿Puede degradarse el rendimiento de la utilización del procesador en un sistema sin memoria virtual siempre que aumenta el grado de multiprogramación?

No es motivo de degradación del rendimiento aumentar el índice de multiprogramación, ya que no hay paginación ni ninguno de los efectos que empiezan a ocurrir cuando hay memoria virtual y un conjunto de trabajo insuficiente. Por tanto, el aprovechamiento del procesador aumentará a medida que lo haga también el nivel de multiprogramación, ya que nuestra única limitación viene dada por el tamaño de la memoria principal y de los procesos.

EJERCICIO 3.3

Indique cuál de estas operaciones no es ejecutada por el activador:
A.- Restaurar los registros de usuario con los valores almacenados en la tabla del proceso.
B.- Restaurar el contador de programa.
C.- Restaurar el puntero que apunta a la tabla de páginas del proceso.
D.- Restaurar la imagen de memoria de un proceso.

D) restaurar la imagen de memoria del proceso, no se lleva a cabo en la activación. La imagen se restaura a medida que se producen fallos de página y estas se van trayendo a memoria.

EJERCICIO 3.4

¿Siempre se produce un cambio de contexto cuando se produce un cambio de proceso? Razone su respuesta.

En procesos independientes SI. En procesos ligeros NO. Procesos ligeros son aquellos cuya ejecucion se puede lanzar en paralelo con otros.

EJERCICIO 3.5

¿Cuál es la información que no comparten los procesos ligeros de un mismo proceso?

Información referente al espacio de pila, a la identificación del proceso, a las señales y una pequeña información de entorno.

EJERCICIO 3.6

¿Puede producirse un cambio de contexto en un sistema con un planificador basado en el algoritmo primero el trabajo más corto además de cuando se bloquea o se termina el proceso? Razone su respuesta.

No, ya que si no tenemos en cuenta las posibilidades de bloqueo y terminación del proceso, sólo nos quedaría la posibilidad de la expulsión, pero en esta política de planificación, esa operación queda descartada.

EJERCICIO 3.7

¿Qué algoritmo de planificación será más conveniente para optimizar el rendimiento de la UCP en un sistema que sólo tiene procesos en los cuales no hay entrada/salida?

FIFO, porque en este no tenemos que cambiar los procesos que se
ejecutan, el proceso se queda hasta que termina su ejecución, a no ser que los procesos se bloqueen de forma voluntaria.

EJERCICIO 3.8

¿Cuál de las siguientes políticas de planificación es más adecuada para un sistema de tiempo compartido?

A.- Primero el trabajo más corto.

B.- Round-Robin.

C.- Prioridades.

D.- FIFO.

La política de Round Robin. Este algoritmo es especialmente adecuado para los sistemas de tiempo compartido por que se basa en el concepto de rodaja de tiempo (slot) y reparte su atención entre todos los procesos, lo que al final viene a significar entre todos los usuarios. Los procesos están organizados en forma de cola circular y cuando han consumido su rodaja de tiempo son expulsados y pasan a ocupar el último lugar en la cola, con lo que se ejecutan otro proceso. Con este mecanismo, los usuarios tienen la sensación de avance global y continuado, lo que no está garantizado con los otros algoritmos descritos.

EJERCICIO 3.9

¿Cuál es el criterio de planificación más relevante en un sistema de tiempo compartido, el tiempo de respuesta o la optimización en el uso del procesador? Razone su respuesta.

El tiempo de respuesta de los procesos que ejecuten cada uno de los usuarios, debe ser lo suficientemente rápido para evitar esperas por parte de los usuarios, ya que estos piensan que estan conectados directamente a la maquina y no a una terminal.

EJERCICIO 3.10

¿Cuál de las siguientes transiciones entre los estados de un proceso no se puede producir en un sistema con un algoritmo de planificación no expulsivo?

A.- Bloqueado a listo.

B.- Ejecutando a listo.

C.- Ejecutando a bloqueado.

D.- Listo a ejecutando.

B) ejecutando a listo. Ya que no podrá pararse la ejecución sin pasar antes por bloqueado, que será solicitado por el sistema operativo. Por ejemplo no habría problema alguno de bloqueado a listo, de ejecutando a bloqueado(donde será el sistema operativo quien solicite ese bloqueo),o de listo a ejecutando.

EJERCICIO 3.11

Sea un sistema que usa un algoritmo de planificación de procesos round-robin con una rodaja de tiempo de 100 ms. En este sistema ejecutan dos procesos. El primero no realiza operaciones de E/S y el segundo solicita una operación de E/S cada 50 ms. ¿Cuál será el porcentaje de uso de la UCP?

El porcentaje de uso de la UCP será el 100% ya que cuando no se está ejecutando uno de los procesos se está ejecutando el otro.

EJERCICIO 3.12

Considere el siguiente conjunto de procesos planificados con un algoritmo round-robin con 1 u.t. de rodaja, ¿Cuánto tardan en acabar todos ellos?
Proceso. Llegada. Duración
P1 2 8
P2 0 5
P3 1 4
P4 3 3

Supondré que al final de cada unidad de tiempo, primero se encola el proceso que ha acabado de ejecutar y después se encola el proceso que llegue en ese instante. Tienen que transcurrir 12 unidades de tiempo para que el proceso P2 finalice. Tienen que transcurrir 14 unidades de tiempo para que P3 finalice. Tienen que transcurrir 15 unidades de tiempo para que P3 finalice. Para que finalice P1 tienen que transcurrir 20 unidades de tiempo.

EJERCICIO 3.13

En un sistema que usa un algoritmo de planificación de procesos round-robin, ¿cuántos procesos como máximo pueden cambiar de estado cuando se produce una interrupción del disco que indica que se ha terminado una operación sobre el mismo?

puede ocurrir que un proceso que estaba bloqueado, al recibir la señal causada por la interrupción pase a listo, colocándose en la última posición de la cola de control de procesos. Si además suponemos que en el instante en que ese proceso pasa de bloqueado a listo el que está en la cabecera ha consumido su rodaja de tiempo y pasa a ejecutarse el que estaba a continuación, obtenemos que han cambiado de estado 3 procesos, siendo este el número máximo de procesos que pueden cambiar de estado cuando se produce una interrupción de disco que indica que se ha terminado una operación sobre el mismo bajo un algoritmo de planificación Round-Robin.

EJERCICIO 3.14

Se tienen los siguientes trabajos a ejecutar:
trabajos Unidades de tiempo Prioridad
1 8 2
2 5 4
3 2 2
4 7 3

Los trabajos llegan en el orden 1, 2, 3 y 4 y la prioridad más alta es la de valor 1, se pide:
a) Escribir un diagrama que ilustre la ejecución de estos trabajos usando:
1. Planificación de prioridades no expulsiva
2. Planificación cíclica con una rodaja de tiempo de 2
3. FIFO
b) Indicar cuál es el algoritmo de planificación con menor tiempo medio de espera

b) el cíclico, ya que un proceso no tiene que esperar a que termine de ejecutar el anterior.

EJERCICIO 3.15

¿Qué sucede cuando un proceso recibe una señal? ¿y cuando recibe una excepción?

Se puede decir que una señal es una interrupción al proceso. El proceso se comporta de la siguiente forma cuando recibe una señal:
1. El proceso detiene su ejecución que está ejecutando en la instrucción máquina.
2. Ejecuta una rutina de tratamiento de la señal (el código forma parte del proceso).
3. Cuando acaba la rutina de tratamiento, continua con la ejecución del proceso de la instrucción máquina.

Estas señales pueden proceder de un proceso o del sistema operativo.

Cuando ocurre una excepción, el sistema operativo toma el control e indica la excepción al proceso. Si el proceso había capturado la excepción. La ejecución salta al código de la rutina de tratamiento de excepción. Si no existiere, aborta la ejecución del proceso. Habitualmente, las excepciones sólo se pueden tratar al final del código fuente de una función y dicha función termina después de tratar dicha excepción. Las excepciones se entienden mejor como tratamiento de un error o situación anómala.

EJERCICIO 3.16

¿Cómo se hace en POSIX para que un proceso cree otro proceso que ejecute otro programa? ¿y en Win32?

En POSIX son necesarios dos servicios: el servicio fork crea un nuevo proceso de uno original, y el servicio exec hace que el proceso hijo ejecute otro programa distinto al del padre.

En WIN32 el servicio CreateProcess (que es un servicio similar a la combinación fork-exec de POSIX) crea los procesos. WIN32 no permite a un proceso cambiar su imagen de memoria y ejecutar otro programa distinto. Este servicio crea a un proceso nuevo y su proceso ligero principal, ejecutando el archivo ejecutable especificado en la llamada al servicio.

EJERCICIO 3.17

¿Qué información comparten un proceso y su hijo después de ejecutar el siguiente código?

if (fork()!=0)

wait (&status);

else
execve (B, parámetros, 0);

ambos compartirán:

Datos.

Pila.

PC (contador de programa).

Descriptores de archivos abiertos.

En un sistema operativo conforme a la norma POSIX, ¿cuándo pasa un proceso a estado zombie?

En el estándar POSIX un proceso pasa a estado zombie cuando su función ha finalizado pero no se han liberado sus recursos debido a que el padre no ha ejecutado un wait(). No se puede liberar el BCP donde se almacena la información de quién es el padre del proceso hasta que se le pueda informar de que el proceso ha finalizado.

EJERCICIO 3.19

Tras la ejecución del siguiente código, ¿cuántos procesos se habrán creado?
for (i=0; i <>

fork();

se crean (2**n-1) procesos.

EJERCICIO 3.20

Cuándo un proceso ejecuta una llamada fork y luego el proceso hijo un exec, ¿qué información comparten ambos procesos?

Cuando el primer proceso invoca al servicio fork, el Sistema Operativo realiza una clonación de este proceso en el estado que tenía al realizar la llamada. Cuando el proceso hijo llama a exec no se crea un nuevo proceso, si no que se permite que este proceso ejecute un programa distinto. El Sistema Operativo procede salvando el entorno de proceso y algunas informaciones del BCP, y se carga la imagen de memoria que corresponda. Este nuevo proceso hijo ya no tiene que ver con su padre más que esta relación de padre-hijo, los identificadores de usuario y grupo y las tablas de archivos abiertos que tenía el padre, que ahora están compartidas. Estos archivos abiertos se pueden usar para hacer trabajo en común o como una forma de comunicación.

EJERCICIO 3.21

¿Qué diferencia existe entre bloquear una señal e ignorarla en POSIX?

Cuando una señal es ignorada por un proceso, el sistema operativo transmite la señal al proceso, pero este la ignora. Para ignorar una señal basta con darle un tratamiento definido por SIG_IGN en la llamada al sistema signal. Como resultado, las señales ignoradas se suponen tratadas desde el sistema operativo, por lo que no se apuntan en ninguna parte. Un buen ejemplo son los programas que ignoran la señal que origina el teclado cuando se pulsa CTRL-C para evitar que se pueda matar al proceso.

Sin embargo cuando una señal es bloqueada, se almacena en el BCP asociado al proceso, la información necesaria para que la señal sea tratada cuando el proceso la desbloquee. Cuando ocurra esto último, el sistema operativo enviará de nuevo la señal al proceso basándose en la información almacena en el BCP. La señal no será enviada al proceso hasta que sea desbloqueada. Para ello, se define una máscara de señal mediante la llamada al sistema sigprocmask con un argumento SIG_BLK. Para desbloquearla, se usa el argumento SIG_UNBLOCK.

EJERCICIO 3.22

Escribir un programa en C que active unos manejadores para las señales SIGINT, SIGQUIT y SIGILL. Las acciones a ejecutar por dichos manejadores serán:
a) para SIGINT y SIGQUIT, abortar el proceso con un estado de error.
b) para SIGILL, imprimir un mensaje de instrucción ilegal y terminar.

#include

void abortar_proceso (void){

exit(-1);

}

void msg_y_terminar (void){

printf(“Instrucción ilegal\n El proceso terminará. \n”);

exit(-1);

}

void main(void){

struct sigaction act;

sigset_s mask;

act.sa_handler = abortar_proceso;

sigemptyset(&act.mask);

sigaction(SIGINT,&act, NULL);

sigaction(SIGQUIT,&act, NULL);

act.sa_handler = msg_y_terminar;

sigemptyset(&act.mask);

sigaction(SIGILL,&act, NULL);

}

EJERCICIO 3.23

Dado el siguiente programa en C

void main(int argc, char argv) {

int i;

for (i =1; i <= argc; i++)

fork();

....
se pide:

a) Dibujar un esquema que muestre la jerarquía de procesos que se crea cuando

se ejecuta el programa con argc igual a 3.

b) ¿Cuántos procesos se crean sin argc vale n?

A) Aunque a primera vista parece que solo se crean argc procesos debido a las argc iteraciones del bucle, en realidad se crean (2**argc-1). Es decir, si argc = 3, se crean 7 procesos.

Proceso1

Proceso1 Proceso2 (i = 1)

Proceso1 Proceso3 Proceso2 Proceso4 (i = 2)

Proc1 Proc5 Proc3 Proc6 Proc2 Proc7 Proc4 Proc8 (i = 3)

B)Se crean (2**n-1) procesos nuevos, Proceso 1 ya existía.

EJERCICIO 3.24

Responder a las siguientes preguntas sobre las llamadas al sistema wait de POSIX y WaitForSingleObject de Win32 cuando está se aplica sobre un manejador de proceso.
a) ¿Cuál es la semántica de estas llamadas?
b) Indicar en qué situaciones puede producirse cambio de proceso y en qué casos no.

c) Describir los pasos que se realizan en estas llamadas al sistema desde que se llama a la rutina de biblioteca hasta que ésta devuelve el control al programa de usuario. Indicar cómo se transfiere el control y parámetros al sistema operativo, cómo realizaría su labor el sistema operativo y cómo devuelve el control y resultados al programa de usuario.

Para wait de Posix

pit_t wait (int *status)

- Permite a un proceso padre esperar hasta que termine la ejecución de un proceso hijo.

ParawaitForSingleObject de Win32

DWORD WaitForSingleObject (Handle hObject, DWORD dwTimeOut)

- Bloquea al proceso hasta que el proceso con manejador hObject finalice su ejecución.

B)

Se producirán cambios de proceso cuando el proceso padre pase a bloqueado por la llamada wait. En este caso pasaría a ejecutar el proceso hijo. Cuando este proceso hijo
Finalice su ejecución el proceso padre deja de estar bloqueado y continua su ejecución.

Para Win32 y su llamada WaitForSingleObject se producira un cambio de proceso por el tiempo especificado en dwTimeOut. Un proceso permanecera bloquedo durante este tiempo mientras ejecuta otro. Si el tiempo concluye o el proceso con el manejador termina su ejecución se continúa ejecutando el proceso antes bloqueado.

Cuando se hace una llamada a wait esta suspende la ejecución del proceso padre que se queda bloqueado hasta que finaliza la ejecución de uno de sus procesos hijos. Esta función devuelve el valor del identificador del proceso hijo que ha finalizado. Si status es distinto de null, entonces se almacena en esta variable información relativa al proceso que ha terminado.

Otra situación se produce cuando un proceso hijo ha terminado su ejecución y se encuentra con que el padre no esta bloqueado con un wait. Este proceso hijo almacenara su información en BCP del hijo hasta que el padre la adquiera con el servicio wait. A este proceso hijo se le llama zombie.

La ultima situación se produce cuando un proceso con hijos termine antes que estos. Estos procesos huerfanos pasarían a cargo del proceso init.

En la llamada WaitForSingleObject para win32 se bloquea un proceso hasta que el proceso con manejador hObject termine su ejecución. En el argumento dwTimeOut se especifica el tiempo máximo que el proceso quedara bloqueado. Un valor de 0 hace que la función vuelva inmediatamente después de comprobar si el proceso termino su ejecución. Un valor INFINITE hace que el proceso quede bloqueado hasta que no termina la ejecución del proceso con manejador hObject.

EJERCICIO 3.25

Escribir un programa similar al programa 3.15, que utilice los servicios de Win32 para temporizar la ejecución de un proceso

// Programa temporizador

#include

HANDLE hnd;

void matar(){

TerminateProcess(hnd,0);

printf("\n");

printf("Ha terminado el tiempo de ejecución del proceso");

}

void main(int argc,char **argv)

{

static STARTUPINFO si;

static PROCESS_INFORMATION pi;

UINT tid;

UINT tiempo=20;

UINT idEvent=2;

MSG msg;

if(argc == 2){

if (!CreateProcess(NULL,argv[1],NULL,NULL,FALSE,0,NULL,NULL,&si,&pi)){

printf ("Error al crear el proceso. Error: %x\n",

GetLastError ());

ExitProcess(0);

}

hnd= OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS,FALSE,pi.dwProcessId);

tid = SetTimer(NULL,NULL,tiempo,matar);

msg.hwnd = NULL;

if (GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL)!= 0 &&

GetMessage(&msg, NULL, NULL, NULL) != -1){

if (msg.message == WM_TIMER) msg.hwnd = NULL;

TranslateMessage(&msg); // traducir códigos virtuales

DispatchMessage(&msg); // enviar el mensaje a la ventana

}

KillTimer(NULL,tid);

WaitForSingleObject(hnd,INFINITE);

}

else printf("faltan argumentos");

/* el proceso acaba */

exit(0);

}

// Programa Hola de prueba

#include

void main(){

while(1 == 1){

printf("Hola");

}

A continuación se incluye una posible solución con threads:

#include

#define MAX_THREADS 10

void func (void)

DWORD WINAPI ThreadFunc (LPVOID);

{

printf (“Thread %d /n”, GetCurrentThreadId()/*pthread_self()*/);

ExitThread (DWORD dwExitCode);

}

void main()

{

int j, i;

pthread_t thid[MAX_THREADS];

for (j = 0; j <>

Manejador_Proceso = CreateThread (NULL,NULL,func,NULL,0,&thid[j]);

for( i = 0; I <= 5; i++) SuspendedThread(Manejador_Proceso);

ResumeThread(Manejador_Proceso);

}

2006-10-03T20:27:00.000-07:00

Lista de Comandos

El comando nice: Prioridad de los procesos.

Lo más común es tener muchos procesos a la vez ejecutándose en nuestra máquina. Pero no todos son igual de importantes. Por ejemplo, si estamos grabando un CD, este debería ser un proceso más importante que el resto, porque si el disco duro no envía los datos a la velocidad suficiente a la grabadora, perderemos nuestro disco grabable. Así que le diremos al kernel: "si el procesador no puede con todo, lo último que debes retrasar es la grabación del CD". Podríamos notar que el resto de aplicaciones van más lentas, pero eso nos garantizaría en una mayor medida que la grabación no va a ser interrumpida.

La forma de conseguir esto es, ejecutando desde el principio el comando interesado mediante nice, o bien, conseguir su PID si ya se está ejecutando y usar renice para cambiar su prioridad.

Algunos ejemplos:

$ nice -n PRIORIDAD COMANDO
$ renice PRIORIDAD PID_PROCESO

· nice -10 named : Esto bajaría la prioridad de named en 10 unidades.(Si estaba en -10, pasará a -20).
· nice +10 named : Esto incrementaría la prioridad de named en 10 unidades.(Si estaba en 0, pasaría a +10).

PRIORIDAD es un valor que va desde -20 a +20 (con el signo incluido). -20 es la prioridad más alta (al contrario de lo que cabría pensar), y +20 la más baja. Sólo root puede establecer un proceso a una prioridad negativa, los usuarios como máximo pueden poner un proceso en prioridad 0.

COMANDO es el comando que queremos ejecutar (sólo aplicable con nice), el mismo comando que ejecutaríamos normalmente con todos sus parámetros y opciones.

PROCESO (sólo aplicable con renice) cambia la prioridad del proceso cuyo PID es PID_PROCESO al nuevo valor indicado.

EL EMPAQUETADOR UNIVERSAL: TAR

El comando tar es utilizado normalmente para empaquetar o desempaquetar ficheros, empaquetar significa guardar en un único fichero una lista de varios ficheros, o el contenido de todo un directorio (o varios directorios). El formato del comando tar es:
tar [opciones] [fichero1][fichero2]...[ficheroN]
Donde N es la lista de opciones
En las opciones de tar hay algunas que son importantes para su uso :

· c: Crea un nuevo archivo tar.
· v: Modo verbose, quiere decir que mostrar por pantalla las operaciones que va realizando archivo por archivo, si no se pone esta opcion a ejecutar la accion pero en pantalla no veremos el proceso.
· x: Extrae los archivos (Descomprime los ficheros que se encuentran dentro del archivo tar).
· t: Nos muestra el contenido del archivo tar. Esto es cuando tu deseas saber que es lo que contiene ese archivo sin necesidad de desempaquetarlo.
· p: Mantiene los permisos originales de los archivos.
· f: Cuando se usa con la opcion -c, usa el nombre del archivo especificado para la creacion del archivo tar; cuando se usa con la opcion -x, retira del archivo el archivo especifico.
· z: Comprime el archivo tar con gzip.
· j: Comprime el archivo tar con bzip2.

Aqui algunos ejemplos :

$ tar cvf archivo.tar /etc

Empaquetar・todos los ficheros de /etc en el fichero archivo.tar c le dice a tar que cree un nuevo fichero de archivo. La opcion v fuerza a tar en el modo verbose, (osea mostrando en pantalla el progreso de la tarea que realiza, en este caso los nombres de los ficheros segun se archivan).
La opcion f le dice a tar que el siguiente argumento archivo.tar es el nombre del archivo a crear. El resto de los argumentos de tar son los nombres de ficheros y directorios a añadir al archivo.

$ tar xvf archivo.tar

Extraer el fichero archivo.tar en el directorio actual.
Una de las ventajas que nos ofrece tar es que respeta la estructura de directorio existente en el momento de empaquetar, de forma que al desempaquetar se reproducir como estaba originalmente.

Ten en cuenta que hasta ahorita solo hemos empaquetado, mas no comprimido.
Para poder empaquetar y comprimir se usa el siguiente comando :

$ tar czvf archivo.tar.gz /etc

Si queremos descomprimir igual que en la linea que desempaquetamos, solo que ahora cambiamos la c por la x de extraccion :

$tar xzvf archivo.tar.gz

Hay otro modo de compresion que es el formato bz2. Para comprimir y descomprimir es el mismo procedimiento que con gz, la 佖ica diferencia es que ya no va la letra z, sino la j.
Ejemplo :
Para poder empaquetar y comprimir se usa el siguiente comando :

$ tar cjvf archivo.tar.bz2 /etc

Si queremos descomprimir, las opciones son muy similares a la orden anterior, solo que ahora le cambiamos la c por la x de extraccion :

$tar xjvf archivo.tar.gz

El comando grep

Su funcionalidad es la de escribir en salida estándar aquellas líneas que concuerden con un patrón. Su sintaxis es como sigue:

grep [opciones] PATRÓN [ARCHIVO...]
grep [opciones] [-e PATRÓN -f ARCHIVO] [ARCHIVO...]

Este comando realiza una búsqueda en los ARCHIVOs (o en la entrada estándar, si no se especifica ninguno) para encontrar líneas que concuerden con PATRÓN. Por defecto grep imprime en pantalla dichas líneas. Sus opciones más interesantes son:

-c
Modificar la salida normal del programa, en lugar de imprimir por salida estándar las líneas coincidentes, imprime la cantidad de líneas que coincidieron en cada archivo.

-e PATRÓN
Usar PATRÓN como el patrón de búsqueda, muy útil para proteger aquellos patrones de búsqueda que comienzan con el signo «-».

-f ARCHIVO
Obtenee los patrones del archivo ARCHIVO

-H
Imprimir el nombre del archivo con cada coincidencia.

-r
Buscar recursivamente dentro de todos los subdirectorios del directorio actual.

El patrón de búsqueda normalmente es una palabra o una parte de una palabra. También se pueden utilizar expresiones regulares, para realizar búsquedas más flexibles.

Ejemplo. Algunos ejemplos simples con el comando grep

Si se quisiera buscar la ocurrencia de todas las palabras que comiencen con «a» minúscula, la ejecución del comando sería algo así:

$ grep 'a*' archivo

También se pueden aprovechar las tuberías para realizar filtros, lo anterior es equivalente a:

$ cat archivo grep 'a*'

El comando tail

El comando tail es al head como el less es al more. El comando tail escribe a la salida estándar la última parte de un archivo. Su sintaxis es:

tail [opción...] [archivo...]

Al igual que head, si no se le proporciona un argumento archivo, este comando tomará su entrada desde la entrada estándar. Alguna de sus opciones son las siguientes:

-c N
Escribe los últimos N bytes.

-n N
Escribe las últimas N líneas.

-f
Escribir la última parte del archivo a medida que va creciendo. Esta opción es muy útil para monitorear archivos de registro que van creciendo con el tiempo.

Ejemplo. Ejemplo del uso del comando tail

Un uso muy común de tail es utilizarlo para inspeccionar logs (o bitácoras) del sistema.

$ tail -n 10 /var/log/messages

mostrará las ultimas 10 líneas del log messages.

En el caso que se quiera tener un seguimiento de un log en especial se puede utilizar la opción -f

$ tail -n 10 -f /var/log/messages

mostrará las ultimas 10 líneas del log messages. Y luego quedará a la espera de nuevas líneas por aparecer en el final del archivo.

El comando head

Escribe por salida estándar la primera parte de un archivo. Su sintaxis es como sigue:

head [opción...] [archivo...]

Si no se especifica el argumento archivo, este comando tomará su entrada de la entrada estándar. La lista de opciones más importantes sigue a continuación:

-c N
Escribe los primeros N bytes.

-n N
Escribe las primeras N líneas en vez de las primeras 10 (que es el valor predeterminado).

DIFF
busca diferencias entre dos archivos

SINOPSIS
diff [opciones] archivo-origen archivo-destino

DESCRIPCIÓN

diff compara los contenidos de los dos archivos, archivo-origen y archivo-destino.

A continuación se presenta la mayoría de las opciones que diff tiene.

-líneas
Muestra líneas (un entero) líneas de contexto. Esta opción no especifica por sí misma un formato de salida; no tiene efecto si no se combina con -c o -u. Esta opción está obsoleta. Para una operación correcta, patch necesita típicamente al menos dos líneas de contexto.
-a
Trata todos los archivos como de texto y los compara línea por línea, incluso si no parecen ser de texto.
-b
Hace caso omiso de cambios referentes a la cantidad de espacio en blanco.
-B
No hace caso de cambios consistentes en sólo insertar o borrar líneas en blanco.
--brief
Informa solamente de si los archivos difieren, no acerca de los detalles de las diferencias.
-c
Emplea el formato de salida de contexto.

-f
Construye una salida que se parece vagamente a un guión del editor ed pero tiene cambios en el orden en que aparecen en el archivo.
-F expreg
En formatos de contexto y unificado, para cada pedazo de diferencias, muestra algo de la última línea precedente que concuerde con la expresión regular expreg.
--forward-ed
Construye una salida que se parece vagamente a un guión del editor ed pero tiene cambios en el orden en que aparecen en el archivo.
-n
Muestra en la salida diferencias en formato RCS; como -f excepto en que cada orden especifica el número de líneas afectadas.
-N

--new-file
En comparaciones de directorio, si se encuentra un archivo en solamente un directorio, lo trata como presente pero vacío en el otro.
Cuando compara directorios, comienza con el archivo archivo. Esto se usa para reanudar una comparación interrumpida.
--sdiff-merge-assist
Muestra información extra para ayudar a sdiff. sdiff emplea esta opción cuando ejecuta diff. Esta opción no está pensada para que los usuarios la empleen directamente.
--show-c-function
Muestra en qué función de C está cada cambio.
--show-function-line=expreg
En formatos de contexto y unificado, para cada trozo de diferencias, muestra algo de la última línea precedente que concuerde con la expresión regular expreg.
--side-by-side
Emplea el formato de salida lado a lado.
--speed-large-files
Emplea una heurística para agilizar el tratamiento de archivos grandes que tienen numerosos pequeños cambios dispersos.
--starting-file=archivo
Cuando compara directorios, empieza con el archivo archivo. Esto se emplea para reanudar una comparación interrumpida.
--suppress-common-lines
No muestra líneas comunes en formato lado a lado.
-t
Expande tabuladores a espacios en la salida, para preservar el alineamiento de tabuladores en los archivos de entrada.
-T
Muestra en la salida un tabulador en vez de un espacio antes del texto de una línea en formato normal o de contexto. Esto hace que la alineación de tabuladores en la línea se vea de forma normal.
-v

--version
Muestra en la salida el número de versión de diff.
-w
Descarta espacio en blanco cuando compara líneas.
-W columnas

--width=columnas
Emplea una anchura de salida de columnas en el formato de lado a lado.
-x patrón
Cuando compara directorios, descarta archivos y subdirectorios cuyos nombres base concuerden con patrón.
-X archivo
Cuando compara directorios, descarta archivos y subdirectorios cuyos nombres base concuerden con cualquier patrón contenido en archivo.
-y
Emplea el formato de lado a lado.

tsort

Realiza una ordenación topológica. Escribe una lista totalmente ordenada de acuerdo con el orden parcial del fichero especificado.

tsort [OPCION] [ARCHIVO]

Gzip

Gzip se complementa con el comando gunzip que lo que hace es descomprimir archivos comprmidos con gzip Ahora para descomprimirlo habría que hacer lo siguiente: gzip -d documento.gz O también: gunzip documento.gz Esto descomprimiría el archivo documento.gz y crearía el archivo documento. Gzip además posee más opciones como las siguientes, algunas de ellas son aplicables también al comando gunzip: -d
Descomprime un archivo comprimido con gzip.
-l
Muestra información sobre el archivo comprimido que le pasemos como parametro.
-r
A esta opción se le pasa como parametro un directorio. Gzip navegara por ese directorio de forma recursiva y comprimira todos los archivos que encuentre dentro de la estructura de directorios.
-t
Comprueba que un archivo comprimido con gzip este correcto. Si se encuentra bien no muestra ningún error y si lo encuentra nos informa de cual es el problema.
-v
Muestra el nombre y el porcentaje de reducción por cada fichero comprimido o descomprimido.. Si queremos comprimir un archivo con gzip lo haríamos de la siguiente forma: gzip documento Esto crearía el archivo documento.gz. El archivo documento desaparece y se crea documento.gz que es el archivo comprimido.

cron

El comando 'cron' permiten ejecutar periódicamente una serie de tareas que estarán programadas en unos ficheros especiales.

La planificación de tareas para usuarios no se hace directamente sino pasando un fichero a 'crontab' o editándolo directamente con 'crontab -e'. Esto generará un fichero en /var/spool/cron/crontabs/ Para verificar el contenido del fichero crontab de un usuario basta con usar 'crontab -l' y para eliminarlo 'crontab -r'.

Poner siempre como mínimo 2 minutos más al actual para probar ya que en caso contrario puede no funcionar.

El formato consiste en una serie de lineas con el formato siguiente:

minuto hora día_del_mes mes día_de_la_semana

fsck

En los sistemas UNIX se ofrece el comando 'fsck' (que a su vez es una liga a e2fsck)para reparar el sistema de archivos dañado. En Linux el comando tiene la siguiente sintaxis:

# fsck [-A] [-V] [-t fs-tipo] [-a] [-l] [-r] [-s] sis_arch

-A Va a través del archivo /etc/fstab y trata de checar todo el sistema de archivos en una pasada.

-V Imprime información adicional acerca de lo que 'fsck' va haciendo.

-t fs-tipo Especifica el tipo de sistema de archivo a verificar.

-a Automáticamente repara cualquier problema que encuentra en el sistema de archivos sin preguntar. Use esta opción con cuidado

-l Lista todos los nombres de archivos en el sistema de archivos.

-r Pregunta la confirmación antes de reparar el sistema de archivos.

-s Lista el superblock antes de checar el sistema de archivos.
sis_arch Especifica el sistema de archivos a ser verificado.

kill, killall

Estos dos comandos se usan para enviar señales a los procesos. El comando kill necesita el número de un proceso como argumento, mientras que el comando killall necesita el nombre de un comando.

Los dos comandos opcionalmente pueden recibir el número de una señal como argumento. Predeterminadamente, ambos envían la señal 15 (TERM) a el o los procesos relevantes. Por ejemplo, si quiere matar el proceso con PID 785, Ud. ingresa el comando:

$ kill 785

Si quiere enviarle la señal 9, Ud. ahora ingresa:

$ kill -9 785

Supongamos que quiere matar un proceso del cual Ud. conoce el nombre del comando. En vez de encontrar el número de proceso usando ps, puede matar el proceso directamente:

$ killall -9 netscape

Pase lo que pase, Ud. solo matará sus propios procesos (a menos que Ud. sea root), por lo que no debe preocuparse acerca de los procesos «del vecino» que tienen el mismo nombre, ellos no serán afectados.

watch

para mostrar la utilización de memoria cada dos segundos (el intervalo de muestra predeterminado para watch), utilice este comando:

watch free

El comando watch ejecuta el comando free cada dos segundos, limpiando la pantalla para mostrar la salida actualizada y volviendo a escribir en la misma ubicación de pantalla. Esto hace mucho más fácil determinar cómo cambia la utilización de memoria con el tiempo, pues no es necesario escanear contínuamente desplazando la salida. Puede controlar el retraso entre actualizaciones usando la opción -n y causar que cualquier cambio entre actualizaciones sea resaltado usando la opción -d, como en el comando siguiente:

watch -n 1 -d free

2006-09-26T20:32:00.000-07:00

Algoritmos de Procesos, Memoria y Disco

Algoritmos de Procesos

Son necesarios algoritmos para decidir cuál proceso hay que ejecutar y en qué máquina.

Para el modelo de estaciones de trabajo:

* Decidir cuándo ejecutar el proceso de manera local y cuándo buscar una estación inactiva.

Para el modelo de la pila de procesadores:

* Decidir dónde ejecutar cada nuevo proceso.

Modelos de Asignación

Generalmente se utilizan las siguientes hipótesis:

* Todas las máquinas son idénticas (o al menos compatibles en el código); difieren a lo sumo en la velocidad.
* Cada procesador se puede comunicar con los demás.

Las estrategias de asignación de procesadores se dividen en:

* No migratorias:
o Una vez colocado un proceso en una máquina permanece ahí hasta que termina.
* Migratorias:
o Un proceso se puede trasladar aunque haya iniciado su ejecución.
o Permiten un mejor balance de la carga pero son más complejas.

Los algoritmos de asignación intentan optimizar algo:

* Uso de las cpu:
o Maximizar el número de ciclos de cpu que se ejecutan para trabajos de los usuarios.
o Minimizar el tiempo de inactividad de las cpu.
* Tiempo promedio de respuesta:
o Minimizar no los tiempos individuales de respuesta sino los tiempos promedio de respuesta.
* Tasa de respuesta:
o Minimizar la tasa de respuesta, que es el tiempo necesario para ejecutar un proceso en cierta máquina dividido por el tiempo que tardaría en cierto procesador de referencia.

Aspectos del Diseño de Algoritmos de Asignación de Procesadores

Los principales aspectos son los siguientes:

* Algoritmos deterministas vs. heurísticos.
* Algoritmos centralizados vs. distribuidos.
* Algoritmos óptimos vs. subóptimos.
* Algoritmos locales vs. globales.
* Algoritmos iniciados por el emisor vs. iniciados por el receptor.

Los algoritmos deterministas son adecuados cuando se sabe anticipadamente todo acerca del comportamiento de los procesos, pero esto generalmente no se da, aunque puede haber en ciertos casos aproximaciones estadísticas.

Los algoritmos heurísticos son adecuados cuando la carga es impredecible.

Los diseños centralizados permiten reunir toda la información en un lugar y tomar una mejor decisión; la desventaja es que la máquina central se puede sobrecargar y se pierde robustez ante su posible falla.

Generalmente los algoritmos óptimos consumen más recursos que los subóptimos, además, en la mayoría de los sistemas reales se buscan soluciones subóptimas, heurísticas y distribuidas.

Cuando se va a crear un proceso se debe decidir si se ejecutará en la máquina que lo genera o en otra (política de transferencia):

* La decisión se puede tomar “solo con información local” o “con información global”.
* Los algoritmos locales son sencillos pero no óptimos.
* Los algoritmos globales son mejores pero consumen muchos recursos.

Cuando una máquina se deshace de un proceso la política de localización debe decidir dónde enviarlo:

* Necesita información de la carga en todas partes, obteniéndola de:
o Un emisor sobrecargado que busca una máquina inactiva.
o Un receptor desocupado que busca trabajo.

Aspectos de la Implantación de Algoritmos de Asignación de Procesadores

Casi todos los algoritmos suponen que las máquinas conocen su propia carga y que pueden informar su estado:

* La medición de la carga no es tan sencilla.
* Un método consiste en contar el número de procesos (hay que considerar los procesos latentes no activos).
* Otro método consiste en contar solo los procesos en ejecución o listos.
* También se puede medir la fracción de tiempo que la cpu está ocupada.

Otro aspecto importante es el costo excesivo en consumo de recursos para recolectar medidas y desplazar procesos, ya que se debería considerar el tiempo de cpu, el uso de memoria y el ancho de banda de la red utilizada por el algoritmo para asignación de procesadores.

Se debe considerar la complejidad del software en cuestión y sus implicancias para el desempeño, la correctez y la robustez del sistema.

Si el uso de un algoritmo sencillo proporciona casi la misma ganancia que uno más caro y más complejo, generalmente será mejor utilizar el más sencillo.

Se debe otorgar gran importancia a la estabilidad del sistema:

* Las máquinas ejecutan sus algoritmos en forma asíncrona por lo que el sistema nunca se equilibra.
* La mayoría de los algoritmos que intercambian información:
o Son correctos luego de intercambiar la información y de que todo se ha registrado.
o Son poco confiables mientras las tablas continúan su actualización, es decir que se presentan situaciones de no equilibrio.

Ejemplos de Algoritmos de Asignación de Procesadores

Un Algoritmo Determinista Según la Teoría de Gráficas

Es aplicable a sistemas donde se conoce:

* Requerimientos de cpu y de memoria de los procesos.
* Tráfico promedio entre cada par de procesos.

Si el número de procesos supera al número de cpu:

* Habrá que asignar varios procesos a la misma cpu.
* La asignación deberá minimizar el tráfico en la red.

El sistema se puede representar en una gráfica con pesos:

* Cada nodo es un proceso.
* Cada arco es el flujo de mensajes entre dos procesos.

* Los arcos que van de una subgráfica a la otra representan el tráfico en la red.
* Cada subgráfica es una unidad de asignación.
* El algoritmo debe buscar unidades de asignación fuertemente acopladas:
o Tráfico intenso dentro de la unidad de asignación.
o Tráfico escaso entre unidades de asignación.

Un Algoritmo Centralizado

Es un algoritmo heurístico que a diferencia del anterior no precisa información anticipadamente.

Es un algoritmo arriba-abajo (Mutka y Livny) centralizado porque un coordinador mantiene una tabla de usos:

* Contiene una entrada por estación de trabajo inicializada en “0”.
* Cuando ocurren eventos significativos se envían al coordinador mensajes para actualizar la tabla.
* Las decisiones de asignación se basan en la tabla:
o Se toman cuando ocurren eventos de planificación, tales como: se realiza una solicitud, se libera un procesador, el reloj produce una marca de tiempo.
* No se intenta maximizar el uso de la cpu.
* Se procura otorgar a cada usuario una parte justa del poder de cómputo.
* Cuando la máquina donde se crea un proceso decide que se debe ejecutar en otra parte:
o Le pide al coordinador de la tabla de usos que le asigne un procesador:
+ Si existe uno disponible y nadie más lo desea, se otorga el permiso.
+ Si no, la solicitud se niega y se registra.
* Si un usuario ejecuta procesos en máquinas de otros usuarios acumula puntos de penalización por segundo, lo que se registra en la tabla de usos.
* Si un usuario tiene solicitudes pendientes insatisfechas, se restan puntos de penalización.
* Si no existen solicitudes pendientes y ningún procesador está en uso, la entrada de la tabla de usos se desplaza un cierto número de puntos hacia el “0”, hasta alcanzarlo.
* El movimiento de puntos hacia arriba y abajo da nombre al algoritmo.

Un puntaje positivo en una entrada de la tabla de usos indica que la estación de trabajo relacionada es un usuario de los recursos del sistema.

Un puntaje negativo significa que precisa recursos.

Una puntuación “0” es neutra.

La heurística utilizada para la asignación de procesadores es la siguiente:

* Cuando un procesador se libera gana la solicitud pendiente cuyo poseedor tiene la puntuación menor.
* Un usuario que no ocupe procesadores y que tenga pendiente una solicitud durante mucho tiempo:
o Siempre vencerá a alguien que utilice muchos procesadores.
o Se cumple con el principio de asignar la capacidad de manera justa.

Un Algoritmo Jerárquico

El algoritmo anterior no se adapta bien a los sistemas de gran tamaño, pues el nodo central se convierte en un cuello de botella y en un único punto de fallo.

Una solución son los algoritmos jerárquicos que:

* Mantienen la sencillez de los centralizados.
* Se escalan mejor que los centralizados.

Un método consiste en organizar a los procesadores en jerarquías lógicas independientes de la estructura física:

* Se establece un árbol jerárquico con distintos niveles.
* Para cada grupo de máquinas hay una máquina administradora:
o Mantiene un registro de las máquinas ocupadas y las inactivas.
* Cada procesador se comunica con un superior y un número reducido de subordinados:
o El flujo de información es controlable.

En caso de falla de un equipo con funciones jerárquicas:

* Lo puede reemplazar un subordinado:
o La elección la pueden hacer los subordinados, los pares jerárquicos del equipo fallado o el superior jerárquico del mismo.

Para disminuir la vulnerabilidad se puede tener en la cima del árbol jerárquico no uno sino un grupo de equipos; si alguno del grupo falla los restantes eligen a un subordinado para integrar el grupo superior.

Las tareas se pueden crear en cualquier parte de la jerarquía y pueden requerir varios procesos, es decir varios procesadores.

Cada administrador debe mantener un registro de sus equipos dependientes que estén disponibles.

Si el administrador que recibe una solicitud determina que no tiene suficientes procesadores disponibles, transfiere la solicitud hacia arriba a su superior, quien también podría trasladarla hacia arriba nuevamente.

Si el administrador determina que sí puede satisfacer la solicitud:

* Divide la solicitud en partes y la distribuye a los administradores subordinados a él.
* Los subordinados repiten esta operación hasta llegar al nivel inferior.
* Los procesadores se señalan como “ocupados” y el número de procesadores asignados se informa hacia arriba.

Un importante problema consiste en que podría haber varias solicitudes en distintas etapas del algoritmo de asignación:

* Puede conducir a estimaciones no actualizadas del número de procesadores disponibles (también pudieron salir de servicio algunos de los considerados disponibles).
* Podrían presentarse situaciones de competencia, bloqueo, etc. en el intento de asignación de procesadores.

Un Algoritmo Distribuido Heurístico (Eager)

Al crearse un proceso:

* La máquina donde se origina envía mensajes de prueba a una máquina elegida al azar; pregunta si su carga está por debajo de cierto valor de referencia.
* Si la respuesta es positiva el proceso se envía a ese lugar.
* Si no, se elige otra máquina para la prueba.
* Luego de “n” pruebas negativas el algoritmo termina y el proceso se ejecuta en la máquina de origen.

Un Algoritmo de Remates

Utiliza un modelo económico con:

* Compradores y vendedores de servicios.
* Precios establecidos por la oferta y la demanda.

Los procesos deben comprar tiempo de cpu.

Cada procesador anuncia su precio mediante un archivo que todos pueden leer (es el precio pagado por el último cliente).

Los distintos procesadores pueden tener distintos precios según sus características y servicios.

Cuando un proceso desea iniciar un proceso hijo:

* Verifica si alguien ofrece el servicio que necesita.
* Determina el conjunto de procesadores que pueden prestar sus servicios.
* Selecciona el mejor candidato según precio, rapidez, relación precio / desempeño, tipo de aplicación, etc.
* Genera una oferta y la envía a su primer opción.

Los procesadores:

* Reúnen las ofertas recibidas y eligen una.
* Informan a los ganadores y perdedores.
* Ejecutan los procesos.
* Actualizan los precios.

Planificación en Sistemas Distribuidos

Generalmente cada procesador hace su planificación local (si tiene varios procesos en ejecución) independientemente de lo que hacen los otros procesadores .

La planificación independiente no es eficiente cuando se ejecutan en distintos procesadores un grupo de procesos:

* Relacionados entre sí.
* Con una gran interacción entre los procesos.

Se necesita una forma de garantizar que los procesos con comunicación frecuente se ejecuten de manera simultánea.

En muchos casos un grupo de procesos relacionados entre sí iniciarán juntos.

La comunicación dentro de los grupos debe prevalecer sobre la comunicación entre los grupos.

Se debe disponer de un número de procesadores suficiente para soportar al grupo de mayor tamaño.

Cada procesador se multiprograma con “n” espacios para los procesos (multiprogramación de nivel “n”).

El algoritmo de Ousterhout utiliza el concepto de coplanificación:

* Toma en cuenta los patrones de comunicación entre los procesos durante la planificación.
* Debe garantizar que todos los miembros del grupo se ejecuten al mismo tiempo.
* Se emplea una matriz conceptual donde:
o Las filas son espacios de tiempo.
o Las columnas son las tablas de procesos de los procesadores.
* Cada procesador debe utilizar un algoritmo de planificación Round Robin:
o Todos los procesadores ejecutan el proceso en el espacio “0” durante un cierto período fijo.
o Todos los procesadores ejecutan el proceso en el espacio “1” durante un cierto período fijo, etc.
* Se deben mantener sincronizados los intervalos de tiempo.
* Todos los miembros de un grupo se deben colocar en el mismo número de espacio de tiempo pero en procesadores distintos.

2006-09-12T17:25:00.000-07:00

Tarea 3
Servicios que corren en el Kernel, Servicios y Shell de Solaris.

Bueno profesor, llevandome de su consejo de no dar excusas, aqui debajo le pongo respuesta a algo que no entendi muy bien y se me hizo muy dificil encontrar. Espero que esto sea lo que usted queria, de todas maneras a mi si me sirvio de mucho en conjunto con todo lo encontrado durante la busqueda.

Kernel

Temporizador y manejo de reloj de sistema, dirección descriptiva, y dirección de proceso

Soporte de manejo de memoria: paging y swapping

Interfaces de sistema Genéricos: la entrada - salida, control, y operaciones de multiplexación realizadas sobre descriptores

El sistema de archivos: archivos, directorios, traducción del pathname, cierre de archivo, y entrada – salida manejo del buffer.

Soporte de Manejo de terminal: el driver de la interfaz terminal y disciplinas de la línea Terminal.

Instalaciones de Ínter procesos-comunicación ·: enchufes

Apoyo a comunicación de red: protocolos de comunicación e instalaciones de red genéricas, como enrutamiento.

Shell

Correr Comandos

Tuberías de Mando(Orden)

Cambio de dirección

Variables de Ambiente

Alias

Extensión de Nombre del archivo

Substitución Variable

Quoting

Terminación

Historial de comandos

Control de Trabajo

Personalización del shell

Servicios

Servicio	Solaris
DNS	Bind – isc
DHCP	Dhcp – isc
Proxy	Sun Java System Web Proxy Server
Web	Sun Java System Web Server
Correo electrónico	Sun Java System Messaging Server
Directorio Ldap	Sun Java System Directory Server
Mensajería Instantánea	Sun Java System Instant Messaging
Servidor de aplicaciones Jsp/Servlets	Sun Java System Application Server

Commentario

Me siento un poco inseguro con este trabajo. Espero que despues de que se aclaren unos puntos o haya alguna retro alimentacion pueda agregarle o corregir este post. Gracias.

2006-09-12T16:02:00.000-07:00

Tarea 2
Investigue ejemplos del uso de:
1. SAMBA
2. Firefox
3. KMail

1.SAMBA
La interconectividad entre un equipo con GNU/Linux® instalado y el resto de los equipos en red en una oficina con alguna versión de Windows® es importante, ya que esto nos permitirá compartir archivos e impresoras. Esta interconectividad se consigue exitosamente a través de SAMBA.

SAMBA es un conjunto de programas, originalmente creados por Andrew Tridgell y actualmente mantenidos por The SAMBA Team, bajo la Licencia Publica General GNU, y que implementan en sistemas basados sobre UNIX® el protocolo SMB. Sirve como reemplazo total para Windows® NT, Warp®, NFS® o servidores Netware®.

Samba es una implementación libre del protocolo de archivos compartidos de Microsoft Windows (antiguamente llamado SMB, renombrado recientemente a CIFS) para sistemas de tipo UNIX. De esta forma, es posible que ordenadores con Linux o Mac OS X se vean como servidores o actúen como clientes en redes de Windows. Samba también permite validar usuarios haciendo de Controlador Principal de Dominio (PDC), como miembro de dominio e incluso como un dominio Active Directory para redes basadas en Windows; a parte de ser capaz de servir colas de impresión, directorios compartidos y autenticar con su propio archivo de usuarios.

Entre los sistemas tipo Unix en los que se puede ejecutar Samba, están las distribuciones GNU/Linux, Solaris y las diferentes variantes BSD entre las que podemos encontrar el Mac OS X Server de Apple.

Samba es una implementación de una docena de servicios y una docena de protoclos, entre los que están NetBIOS sobre TCP/IP (NetBT), SMB (también conocido como CIFS), DCE/RPC o más concretamente, MSRPC, el servidor WINS también conocido como el servidor de nombres NetBIOS (NBNS), la suite de protocolos del dominio NT, con su Logon de entrada a dominio, la base de datos del gestor de cuentas seguras (SAM), el servicio Local Security Authority (LSA) o autoridad de seguridad local, el servicio de impresoras de NT y recientemente el Logon de entrada de Active Directory, que incluyen una versión modificada de Kerberos y una versión modificada de LDAP. Todos estos servicios y protocolos son frecuentemente referidos de un modo incorrecto como NetBIOS o SMB.

Samba configura directorios Unix/Linux (incluyendo sus subdirectorios) como recursos para compartir a través de la red. Para los usuarios de Microsoft Windows, estos recursos aparecen como carpetas normales de red. Los usuarios de Linux pueden montar en sus sistemas de archivos estás unidades de red como si fueran dispositivos locales, o utilizar la orden smbcilent para conectarse a ellas muy al estilo del cliente de la línea de órdenes ftp Cada directorio puede tener diferentes permisos de acceso sobrepuestos a las protecciones del sistema de archivos que se esté usando en Linux. Por ejemplo, las carpetas home pueden tener permisos de lectura y escritura para cada usuario, permitiendo que cada uno acceda a sus propios archivos; sin embargo deberemos cambiar los permisos de los archivos localmente para dejar al resto ver nuestros archivos, ya que con dar permisos de escritura en el recurso no será suficiente.

2. Firefox
Reconocido mundialmente y ganador de varios premios por su diseño y facilidad de uso. Gracias a su interfase atractiva, sus protectores de Spywere y pop-up blocker, posicionan a esta aplicación dentro de los web browsers más utilizados a nivel mundial.

Mozilla Firefox es un navegador libre, de código abierto, multiplataforma, con interfaz gráfica de usuario desarrollado por la Mozilla Corporation y cientos de voluntarios. Se basa en el motor XULRunner, desarrollado en su mayor parte utilizando el lenguaje XUL. Comenzó como un fork del navegador de la Mozilla Application Suite, y se ha convertido en el principal foco de desarrollo para la Fundación Mozilla junto con el cliente de correo electrónico y lector de noticias, Thunderbird), reemplazando a Mozilla Suite como producto estrella de la fundación.

Firefox incorpora bloqueo de ventanas emergentes, navegación por pestañas, marcadores dinámicos, soporte para estándares abiertos, y un mecanismo para añadir funcionalidades mediante extensiones. Aunque otros navegadores también incluyen estas características, Firefox fue el primero en incluirlas todas y conseguir una amplia difusión.

Como medida prudencial que ha causado controversia, Firefox no incluye compatibilidad alguna con los sistemas ActiveX (soportados por Internet Explorer y extendidos en extranets administrativas y páginas web interactivas). La mayoría de infecciones e intrusiones no permitidas al sistema Microsoft Windows son causadas por los controles ActiveX que permiten tener un control total sobre el sistema del visitante. Si bien esto puede ser una ventaja para ciertas aplicaciones, también es una vía libre, según Mozilla y los expertos en seguridad informática, para la entrada de multitud de programas dañinos a nuestro sistema.
Firefox, sin embargo, es compatible con Java, una alternativa potente, pero más segura, para soluciones de interacción avanzadas con el usuario.

Firefox ha atraído la atención de otros navegadores como Internet Explorer de Microsoft o Safari de Apple, que son incluídos por defecto en sus respectivos sistemas operativos, Windows y Mac OS X. Este es el principal obstáculo por el que todavía muchos usuarios nóveles desconocen otras alternativas.

Mozilla Firefox es un navegador multiplataforma que proporciona soporte a varias versiones de Microsoft Windows, incluyendo 98, 98SE, Me, NT 4.0, 2000, XP, and Server 2003. También funciona en Mac OS X y sistemas operativos basados en GNU/Linux que usen el sistema de ventanas X Window. Aunque no está oficialmente liberado para ciertos sistemas operativos, el código libre disponible, funciona en muchos otros sistemas, incluyendo pero no restrictivamente a: FreeBSD, OS/2, Solaris, SkyOS, BeOS y más recientemente a, Windows XP Professional x64 Edition.

Comandos para extraer e instalarlo en Solaris.

tar -xzvf firefox-1.0.7.installer.tar.gz
cd firefox-installer
./firefox-installer

Como se ve firefox en solaris

3.KMail
Kmail es uno de los clientes de correo electrónico mas completos que hay en los escritorios de GNU/Linux además incluye compatibilidad con todos los sistemas de cifrado actuales.

Este es una herramienta vital para todos que manejan altas cantidades de correos electrónicos. Kmail que es nativa del sistema Linux permite manejar de manera fácil y eficiente varios cuentas de correo. Con su protectores de SPAM hace las vidas de varios mucho mas comoda.

KMail es un cliente de correo electrónico (MUA) para el proyecto KDE y parte de la suite de software Kontact. Soporta carpetas, filtrado, visualización de correo con HTML y juegos de caracteres internacionales. Puede enviar correo a través de un servidor de correo y recibir correo por los protocolos POP3 o IMAP. También tiene compatibilidad para filtrar mensajes de correo a través de antivirus o antispam que se encuentren instalados en el sistema.

Commentarios

Firefox es muy facil de usar e igual que en windows resuelve mucho.
No he tenido tiempo de empezar a usar el SAMBA si es que lo llego a utilizar.
Estoy pasando un poco de trabajo con el kmail, pero ahi vamos.

2006-09-04T20:12:00.000-07:00

Mi experiencia instalando Solaris 10

Antes de empezar cabe mencionar que Solaris siendo un Sistema operativo (Freeware) esta disponible en Sun.com.
Sin embargo, mi conexión al Internet es un poco limitada, colocándome en un pequeño aprieto. Para no profundizar mucho en como se me complicó la asignación antes de empezar, se me fue facilitado el sistema.

Requerimientos de Sistema
Para poder instalar Solaris sin mayor dificultades se requiere lo siguiente como mínimo:

Memoria – 128 Mb
Espacio libre en Disco Duro – 6.8 Gb
Procesador 200 MHz

**Antes de seguir con la instalación es de vital importancia realizar un backup de los archivos existentes en el disco duro**

Como lo Instale
Para empezar realice una partición de mi disco duro para poder instalar el sistema con su propio espacio

PASO 1
Empecé insertando el CD 1 Solaris 10 Installer

PASO 2
BOOT

PASO 3
Inicie al proceso de instalación, utilizando los siguientes comandos:

(ok boot cdrom)

por Interfase Grafica (GUI)

**inmediatamente inicia el proceso de instalación, se me pidió seccionar un idioma para usar durante la instalación**

PASO 4
Al yo no preconfigurar la configuración del sistema (valga la redundancia) el instalador me pregunto acerca de la configuración del mismo.

**Después de haber llenado las configuraciones del sistema el instalador me iba pidiendo los próximos CDs**

PASO 5

Al finalizar la instalación el sistema realiza un reboot automático (como se especifico en las configuraciones del sistema) para darle inicio a Solaris 10

Bueno…
Mi experiencia instalando el sistema fue un poco frustrante ya que estoy acostumbrado al (next, next, intall, finish) de Windows, aunque el GUI fue de gran ayuda ya que las instalaciones por texto son mucho mas tediosas, no me imagine que las configuraciones irían a requerir tanta información.

Aunque no he tenido tiempo para probar el sistema en si, me parece que será una muy buena experiencia.