Sistema Operativo

Caché

En la informática la caché, también conocido como ante-memoria o memoria intermedia es un componente del hardware o software en donde se almacenan datos para que cuando estos se soliciten se les pueda dar una respuesta más rápida. Cuando accedemos por primera vez a un dato, ya sea una página web, un programa o alguna ventada de nuestra computadora, se hace una copia en la caché, de esta forma se logra que el tiempo de acceso a esos datos sea menor. Cuando el microprocesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché; si es así, el microprocesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal. Nace cuando las memorias ya no eran capaces de acompañar a la velocidad del procesador, por lo que se puede decir que es una memoria auxiliar, que posee una gran velocidad y eficiencia y es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.

Esta se encuentra entre el CPU y la RAM con el fin de acelerar el intercambio de datos. De forma similar, cuando hablamos de caché software hablamos de un espacio de memoria que contiene los datos calculados o copiados desde un espacio más lento.

Tipos de Caché

Caché de Disco: Es una porción de memoria RAM asociada a un disco, con el fin de almacenar datos recientemente leídos y agilizar su carga en el caso de que sean solicitados otra vez. Puede mejorar notablemente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro.

Caché de Pista: Es una memoria de estado sólido tipo RAM cuyo uso generalmente se limita a las supercomputadoras por su costo tan elevado.

Caché Web: Es la encargada de almacenar documentos web para reducir el ancho de banda consumido, la carga de los servidores y el retraso de las descargas. Existen 3 tipos de caché web: Privados que solo funcionan para un usuario, Compartidos sirven páginas a varios usuarios y Pasarela que funcionan a cargo del propio servidor original, de forma que los clientes no distinguen unos de otros.  

Proceso de entrada y salida

Por Procesos de entrada y salida se refiere a los intercambio de información que se dan desde el procesador o al acceso directo de la memoria, esta actividad se realiza gracias a la relación que hay entre el sistema operativo con los diversos periféricos, así administrar y controlar  los estados y recursos que tienen cada uno de estos mediante los controladores de dispositivos.

Existen 3 tipos de periféricos:

De Entrada: tienen la tarea de introducir información, órdenes, comandos e instrucciones para que la computadora lo procese con el sistema operativo.

Entre los más conocidos se encuentran:

• El Teclado
• El Mouse
• El Scaner

De Salida: son los que se encargan de procesar los resultados de salida  de los procesos de datos. Y mostrarlos al usuario.

Entre ellos tenemos:

• El Monitor.
• La Impresora.

De Bloqueo: estos periféricos almacenan información en bloques de tamaño fijo, estos van desde 128 bytes hasta 1024 bytes.

Entren los  dispositivos de bloques se encuentran:

• Unidad de lectora  de CD –ROM.
• Disco Duro.

Sistemas Operativos Distribuidos, de Red y Multiprocesadores

Distribuidos

Un sistema distribuido es una colección de procesadores conectados en red, la cual es imprescindible para su funcionamiento. Estos procesadores no comparten memoria entre sí, en lugar de eso, cada procesador tiene su propia memoria local. Desde el punto de vista de un procesador especifico en un sistema distribuido, el resto de los procesadores y sus respectivos recursos son remotos, mientras que sus propios recursos son locales. Estos sistemas proveen al usuario de recursos compartidos que mantiene el sistema. Por lo que brindan una mayor velocidad computacional, accesibilidad de los datos y fiabilidad.

Se mencionan 4 características que resaltan de este tipo de sistema operativo, las cuales son:

• Su capacidad para compartir recursos de una manera fácil
• Su gran velocidad, si este determina que un problema puede ser dividido en sub-problemas para que los demás procesadores se encarguen de las partes se hace claro que esto llegara a una solución más rápidamente, además, si uno de los procesadores se encuentra muy cargado este puede pasar información al otros procesadores denominado como carga compartida, de igual manera esto hacer llegar a una respuesta más rápido
• Es confiable, si un host del sistema falla el resto puede continuar funcionando, en un sistema que está compuesto por una cantidad de instalaciones autónomas la falla de un host no afectaría al resto, pero, si este sistema está formado por pequeñas máquinas y cada una de ella emplea un papel importante una simple falla afectaría toda la operación
• Sus capacidades de comunicación, cuando los host están conectados entre sí, estos puede compartir información y esta comunicación persiste aunque los host se encuentres a distancias considerables

De Red

Este tipo de sistema operativo se encarga de hacer posible el funcionamiento de una red de ordenadores, de este modo, se posibilita el acceso y el uso a los diferentes recursos que cada uno de los puntos de red incluyen, considerando como tales tanto a sus elementos de software como hardware, los propios usuarios, las bases de datos e incluso la seguridad de la información. En pocas palabras, lo que hace es permitir la comunicación del sistema informático de dos o más equipos de manera física o inalámbrica.

Sus características son:

• Se conectan todos los recursos, sean del tipo que sean, correspondientes a los elementos que componen la red.
• Estos también se comparten, pudiendo hacer uso de ellos según se otorguen privilegios para ello a cada usuario.
• Se puede hacer una gestión centralizada de los usuarios.
• Se tiene un férreo control de acceso a los recursos y a los datos con que se trabajan.
• Monitorizamos la actividad en la red.
• Gestionamos la red.
• Se coordinan las funciones de red, incluyendo las que son intrínsecas en cada aparato.
• Por lo general, ofrece una interfaz que simplifica el uso de los recursos, aunque esto no siempre tiene por qué ser así.

Multiprocesadores

Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o más microprocesadores. Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes. Los ordenadores multiprocesador presentan problemas de diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria.

Entre sus características podemos encontrar:

• Tiene un rendimiento y potencia de cálculo elevado, esto es debido a que se asignan varios procesadores a la ejecución de una aplicación, esta interacción entre los procesadores puede resolver problemas rápidamente.
• Tiene una buena tolerancia a fallos. La redundancia es una característica natural de los sistemas con múltiples procesadores, esta característica puede usarse para aumentar la disponibilidad de los recursos o hacer labores de verificación.
• Gran flexibilidad, esto se debe a que con una gran cantidad de procesadores es capaz de distribuir los recursos de forma que pueda realizar varias tareas a la vez a lo largo del tiempo con facilidad.

A pesar de que el armar (por piezas), comprar y mantener estos equipos suele ser demasiado costoso, se puede decir que su rendimiento lo vale.