Sistema operativo - Propiedades

Procesamiento por lotes

El procesamiento por lotes es una técnica en la que un sistema operativo recopila los programas y los datos juntos en un lote antes de que comience el procesamiento. Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con el procesamiento por lotes:

  • El sistema operativo define un trabajo que tiene una secuencia predefinida de comandos, programas y datos como una sola unidad.

  • El sistema operativo mantiene un número de trabajos en la memoria y los ejecuta sin ninguna información manual.

  • Los trabajos se procesan en el orden de envío, es decir, por orden de llegada.

  • Cuando un trabajo completa su ejecución, se libera su memoria y la salida del trabajo se copia en una cola de salida para su posterior impresión o procesamiento.

Ventajas

  • El procesamiento por lotes lleva gran parte del trabajo del operador a la computadora.

  • Mayor rendimiento a medida que se inicia un nuevo trabajo tan pronto como se termina el trabajo anterior, sin ninguna intervención manual.

Desventajas

  • Programa difícil de depurar.
  • Un trabajo puede entrar en un ciclo infinito.
  • Debido a la falta de esquema de protección, un trabajo por lotes puede afectar a los trabajos pendientes.

Multitarea

La multitarea es cuando la CPU ejecuta varios trabajos simultáneamente al alternar entre ellos. Los cambios ocurren con tanta frecuencia que los usuarios pueden interactuar con cada programa mientras se está ejecutando. Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con la multitarea:

  • El usuario da instrucciones al sistema operativo o a un programa directamente y recibe una respuesta inmediata.

  • El sistema operativo maneja la multitarea de la manera que puede manejar múltiples operaciones / ejecuta múltiples programas a la vez.

  • Los sistemas operativos multitarea también se conocen como sistemas de tiempo compartido.

  • Estos sistemas operativos fueron desarrollados para proporcionar un uso interactivo de un sistema informático a un costo razonable.

  • Un sistema operativo de tiempo compartido utiliza el concepto de programación y multiprogramación de CPU para proporcionar a cada usuario una pequeña parte de una CPU de tiempo compartido.

  • Cada usuario tiene al menos un programa independiente en la memoria.

  • Un programa que se carga en la memoria y se está ejecutando se denomina comúnmente process.

  • Cuando se ejecuta un proceso, normalmente se ejecuta solo por un período de tiempo muy corto antes de que finalice o necesite realizar E / S.

  • Dado que la E / S interactiva generalmente se ejecuta a velocidades más lentas, puede llevar mucho tiempo completarla. Durante este tiempo, otro proceso puede utilizar una CPU.

  • El sistema operativo permite a los usuarios compartir la computadora simultáneamente. Dado que cada acción o comando en un sistema de tiempo compartido tiende a ser corto, solo se necesita un poco de tiempo de CPU para cada usuario.

  • Como el sistema cambia la CPU rápidamente de un usuario / programa al siguiente, cada usuario tiene la impresión de que tiene su propia CPU, mientras que en realidad una CPU se comparte entre muchos usuarios.

Multiprogramación

Compartir el procesador, cuando dos o más programas residen en la memoria al mismo tiempo, se denomina multiprogramming. La multiprogramación asume un solo procesador compartido. La multiprogramación aumenta la utilización de la CPU al organizar los trabajos de modo que la CPU siempre tenga uno para ejecutar.

La siguiente figura muestra el diseño de la memoria para un sistema de multiprogramación.

Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con la multiprogramación.

  • El sistema operativo mantiene varios trabajos en la memoria a la vez.

  • Este conjunto de trabajos es un subconjunto de los trabajos que se mantienen en el grupo de trabajos.

  • El sistema operativo selecciona y comienza a ejecutar uno de los trabajos en la memoria.

  • Los sistemas operativos de multiprogramación monitorean el estado de todos los programas activos y los recursos del sistema mediante programas de administración de memoria para garantizar que la CPU nunca esté inactiva, a menos que no haya trabajos para procesar.

Ventajas

  • Utilización de CPU alta y eficiente.
  • El usuario siente que a muchos programas se les asigna CPU casi simultáneamente.

Desventajas

  • Se requiere programación de CPU.
  • Para acomodar muchos trabajos en la memoria, se requiere administración de memoria.

Interactividad

La interactividad se refiere a la capacidad de los usuarios para interactuar con un sistema informático. Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con la interactividad:

  • Proporciona al usuario una interfaz para interactuar con el sistema.
  • Gestiona los dispositivos de entrada para recibir entradas del usuario. Por ejemplo, teclado.
  • Administra los dispositivos de salida para mostrar las salidas al usuario. Por ejemplo, Monitor.

El tiempo de respuesta del sistema operativo debe ser corto, ya que el usuario envía y espera el resultado.

Sistema de tiempo real

Los sistemas en tiempo real suelen ser sistemas integrados dedicados. Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con la actividad del sistema en tiempo real.

  • En tales sistemas, los sistemas operativos normalmente leen y reaccionan a los datos de los sensores.
  • El sistema operativo debe garantizar la respuesta a los eventos dentro de períodos de tiempo fijos para asegurar un correcto funcionamiento.

Entorno distribuido

Un entorno distribuido se refiere a múltiples CPU o procesadores independientes en un sistema informático. Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con el entorno distribuido:

  • El sistema operativo distribuye la lógica de cálculo entre varios procesadores físicos.

  • Los procesadores no comparten memoria ni reloj. En cambio, cada procesador tiene su propia memoria local.

  • El SO gestiona las comunicaciones entre los procesadores. Se comunican entre sí a través de varias líneas de comunicación.

Spooling

Spooling es un acrónimo de operaciones periféricas simultáneas en línea. El spooling se refiere a colocar datos de varios trabajos de E / S en un búfer. Este búfer es un área especial en la memoria o el disco duro a la que pueden acceder los dispositivos de E / S.

Un sistema operativo realiza las siguientes actividades relacionadas con el entorno distribuido:

  • Maneja la cola de datos del dispositivo de E / S, ya que los dispositivos tienen diferentes velocidades de acceso a los datos.

  • Mantiene el búfer de cola que proporciona una estación de espera donde los datos pueden descansar mientras el dispositivo más lento se pone al día.

  • Mantiene la computación en paralelo debido al proceso de puesta en cola, ya que una computadora puede realizar E / S en forma paralela. Es posible hacer que la computadora lea datos de una cinta, escriba datos en un disco y los escriba en una impresora de cintas mientras realiza su tarea informática.

Ventajas

  • La operación de puesta en cola utiliza un disco como un búfer muy grande.
  • El spooling es capaz de superponer la operación de E / S para un trabajo con las operaciones del procesador para otro trabajo.