1.6.-Núcleo

Controlar y administrar los servicios y peticiones de recursos y de hardware con respecto a uno o varios procesos, en otras palabras, el kernel es el corazon del sistema operativo.

Cada sistema operativo tiene un tipo distinto de kernel: asi los Unix mas tradicionales como FreeBSD usan un kernel " monolitico" en el que esta todo compilado dentro, otros usan los llamados "microkernels" como el Darwin, Hurd e incluso Windows (krnl32.dll). GNU/Linux usa un kernel "modular" (vmlinuz); un nucleo bastante grande comparado con un microkernel, pero que es capaz de delegar funciones en los llamados " modulos" , partes independientes del nucleo que pueden ser incorporadas dinamicamente si hacen falta y luego descargadas si molestan. Asi se pueden cargar "drivers" para hardware, firewall o funciones especiales de red (ppp, rdsi, etc) cuando se necesiten y cuando por ejemplo, se cierre la conexion a internet, liberar la memoria que usaba ese modulo.

Interrupciones

Una interrupcion es un evento que altera la secuencia en que el procesador ejecuta las instrucciones. La interrupcion es generada por el hardware del sistema de computo.

Cuando ocurre una interrupcion:

• El sistema operativo toma el control (es decir, el hardware pasa el control al sistema operativo).
• El sistema operativo guarda el estado del proceso interrumpido. En muchos sistemas esta informacion se guarda en el bloque de control de proceso interrumpido.
• El sistema operativo analiza la interrupcion y transfiere el control a la rutina apropiada para atenderla; en muchos sistemas actuales el hardware se encarga de esto automaticamente.
•  
• La rutina del manejador de interrupciones procesa la interrupcion.
• Se restablece el estado del proceso interrumpido (o del “siguiente proceso”).
• Se ejecuta el proceso interrumpido (o el “siguiente proceso”).

Una interrupcion puede ser iniciada especificamente por un proceso en ejecucion (en cuyo caso se suele denominar trampa (trap), y se dice que esta sincronizada con la operacion del proceso) o puede ser causada por algun evento que puede estar relacionado o no con el proceso en ejecucion (en cuyo caso se dice que es asincrona con la operacion del proceso). Los sistemas orientados hacia las interrupciones pueden sobrecargarse. Si estas llegan con mucha frecuencia, el sistema no sera capaz de atenderlas. En algunos sistemas orientados hacia el teclado, cada tecla presionada almacena en la memoria un codigo de un byte y genera un interrupcion para informar a la UCP que un caracter esta listo para ser procesado. Si la UCP no puede procesar el dato antes de que se presione la siguiente tecla, se pierde el primer caracter.

Despachador SCHEDULER

 

Su mision es asignar los procesadores centrales a los procesos. Es llamado cuando un proceso no puede seguir o puede emplearse mejor en otra parte. Se activa en las situaciones siguientes: Tras una interrupcion externa ha cambiado el estado de un proceso. Despues de que un extracodigo provoque imposibilidad de seguir la ejecucion de un proceso. Tras una senal de error se ha suspendido el proceso hasta que no se haya tratado este. Estas son causas especiales de interrupcion, esto es, todas ellas consisten en interrupciones que alteran el estado de algun proceso. El funcionamiento del dispatcher es el siguiente: 1. Es el proceso en curso el mas apropiado para ser ejecutado sobre este procesador? (por las razones que sean, prioridad, recursos, etc). Si es asi, devolver el control a la posicion de memoria senalada por el contador de programa (continuar). En otro caso ir a 2. 2. Salvar el entorno volatil del proceso en curso. 3. Sacar del registro del proceso aquel cuyo entorno volatil es el mas adecuado para ser ejecutado. 4. Transferir el control a la posicion de memoria indicada por el contador de programa asociado al nuevo proceso. Para determinar el proceso mas adecuado para ser ejecutado se ordenan los procesos ejecutables de acuerdo con algun criterio de prioridad. Las prioridades de los procesos vienen dadas y por tanto no son mision del dispatcher. Se utilizara una cola ordenada de modo que en cabeza de la cola este el proceso mas adecuado, asi la mision del dispatcher es la de ejecutar el primer proceso de la cola que no este siendo ejecutado. Se puede tener en lugar de una cola, mas de una. Por ejemplo tres. Una para aquellos procesos a los que se les permiten dos segundos consecutivos de CPU. Otra para los que se les permiten 0,25 y otra para los que se les permite solo 0,02 segundos. Cada cola se sirve con el criterio de "el primero en llegar es el primero en ser servido". Las colas con menor tiempo tienen mayor prioridad. Los procesos se colocan inicialmente en la cola de menor tiempo. Si consume todo el tiempo asignado se transfiere a la siguiente cola en prioridad, asi sucesivamente. Se consigue asi que los procesos que consumen menos tiempo de procesador, reciban un proceso rapido, mientras que las tareas habituales uno mas largo.