Tratamiento De Las Interrupciones 4v5i3f

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “LOS ANDES”

SISTEMAS OPERATIVOS

Nombre: Julián Toapanta Nivel: Cuarto Profesor: Ing. Byron Carrera

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:  Buscar información sobre el tema de interrupciones, excepciones, sistema operativo multiprogramado, spoolers para despúes de clasificar realizar el informe correspondiente.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Conocer los pasos de las interrupciones y la importancia de cada uno de ellos.  Saber del por qué excepciones en el sistema operativo.  Conocer las características de los sistemas operativos multiprogramado.  Analizar el procedimiento spooler.

MARCO TEÓRICO

TRATAMIENTO DE LAS INTERRUPCIONES Tratamiento de las interrupciones Una interrupción se trata en todo caso, después de terminar la ejecución de la instrucción en curso. El tratamiento depende de cuál sea el dispositivo de E/S que ha causado la interrupción, ante la cual debe poder identificar el dispositivo que la ha causado.

Una interrupción es un mecanismo que permite ejecutar un bloque de instrucciones interrumpiendo la ejecución de un programa, y luego restablecer la ejecución del mismo sin afectarlo directamente. De este modo un programa puede ser interrumpido temporalmente para atender alguna necesidad urgente de la computadora y luego continuar su ejecución de manera normal y como si nada hubiera pasado. Las interrupciones son un metodo del que disponen los dispositivos e incluso los procesos para hacer notar a la U la aparición de alguna circunstancia que requiera su intervención. De este modo, los dispositivos pueden provocar que la U deje por el momento la tarea que estaba realizando y atienda la interrupción. Una vez atendida, seguira con su labor anterior. Cuando no existían interrupciones, era el procesador el que tenía que estar continuamente comprobando el estado del dispositivo cuando lo necesitaba. Todo ese tiempo que el procesador estaba sondeando el estado de los dispositivos era tiempo que no se podía dedicar a otros procesos, lo que significa esto una afectación al rendimiento. Por todo ello se. pensó que lo mejor era que existiera una línea especial entre el procesador y los dispositivos, por la que los dispositivos indicaban al procesador que ya estaban listos. Cuando al procesador le llega una interrupción, la atiende inmediatamente dejando de hacer lo que estuviera haciendo, para poder atenderla de la forma correcta, debe saber con anterioridad cómo tratarla. Las computadoras tienen en un sitio conocido de memoria, las distintas rutinas de tratamiento para las diferentes interrupciones, el procesador reconoce la interrupción de la que se trata y busca en memoria la rutina correspondiente. Una vez terminado el tratamiento de la interrupción, es muy importante que el procesador siga con lo que estaba haciendo, es importante que antes de tratar la interrupción se guarde de alguna forma el estado en que se encuentra la computadora, y al terminar la rutina de tratamiento se restaure el estado.

Se pueden distinguir dos tipos de interrupciones: interrupciones software e interrupciones hardware; Las interrupciones software son provocadas por los programas usando una función especial del lenguaje, tenen como objetivo el que la U ejecute algún tipo de función, al terminar de ejecutarse esta función, se seguirá ejecutando el programa que provocó la interrupción. Un dispositivo periférico puede generar una señal eléctrica llamada interrupción que modifica ciertas banderas que se encuentran en el U. La detección de una interrupción es parte del ciclo de instrucción. En cada ciclo de instrucción, el U revisa las banderas hardware para ver si algún dispositivo necesita atención. Las interrupciones generadas por los dispositivos periféricos son generalmente asíncronos con respecto al programa que se está ejecutando. Un evento es asíncrono a una entidad si el momento cuando ocurre no está determinado por la entidad. Las interrupciones no siempre ocurren en el mismo punto dentro de la ejecución de un programa. En contraste, un evento de error como la división por cero es síncrono en el sentido de que siempre ocurre durante la ejecución de una instrucción particular si el mismo dato es presentado a la instrucción.

Las rutinas del Sistema de Operación llamadas manejadores de dispositivos usualmente manejan las interrupciones generadas por el dispositivo. Los Sistemas de Operación usan interrupciones pare implementar el tiempo compartido. Tienen un dispositivo llamado timer que genera una interrupción después de un intervalo específico de tiempo. El Sistema de Operación inicializa el timer antes de actualizar el Program Counter pare ejecutar un programa de un . Cuando eltimer expira, genera una interrupción causando que el U ejecute la rutina de servicio de la interrupción timer. Un señal o signal es la notificación por software de que un evento ocurrió. Por lo general es la respuesta del Sistema de Operación. Por ejemplo, ctrlC genera una interrupción para el manejador de dispositivo que maneja el teclado. El manejador notifica al proceso apropiado mandando un signal. El

Sistema de Operación tambien puede enviar signals a un proceso para notificar la finalización de una E/S o de un error.   

Las interrupciones pueden ser producidas por Hardware o por Software Las interrupciones por Hw son producidas por un dispositivo y viajan por el mismo bus del sistema. Las interrupciones por Sw son producidas por medio de la ejecución de una operación especial que se conoce como "llamada al sistema" (system call) o por errores producidos dentro de un proceso, también conocidas como excepciones.

Hay muchos tipos de interrupciones y pare cada uno de estas existe una rutina en el sistema de operación que le da servicio. Los sistemas de operación actuales permiten a los dispositivos tales como E/S o reloj del sistema interrumpir el U asíncronamente. Pasos durante una interrupción El U suspende lo que estaba realizando. El hw transfiere el control al sistema de operación. Deshabilita las interrupciones, mientras se atiende una interrupción no se puede atender otra que llegue, algunas arquitecturas con manejo de interrupciones sofisticadas permiten, mediante un esquema de prioridades, interrumpir un servicio de interrupción para atender otra de mayor prioridad, por lo que, aquellas interrupciones de menor o igual prioridad son deshabilitadas. El kernel del sistema de operación salva el estado actual del proceso interrumpido, transfiere su ejecución a una dirección fija, esta dirección por lo general contiene la dirección de comienzo donde la rutina de servicio de la interrupción se encuentra, cada diseño de computadora tiene su propio mecanismo de interrupciones, una forma de manejar las interrupciones es invocando una rutina general que examine la información de la interrupción y determine el tipo de interrupción ocurrida, y de allí llama a la rutina que se encarga de atender dicha interrupción.

Por lo general se maneja mediante un vector de interrupciones, indexado por el tipo de interrupción, en este vector se encuentra la dirección de comienzo de la rutina que da servicio a dicho tipo, se le conoce como vector de interrupción, otra forma de localizar la rutina apropiada es mediante el pooling, es decir, preguntando a cada dispositivo pare ver quien requirió el servicio.   

Se ejecuta la rutina de interrupción Se restaura el estado anterior Se habilitan las interrupciones

La arquitectura de interrupciones debe también almacenar la dirección de la instrucción interrumpida. 5.2.1. Dentro de un computador Cuando una computadora se encuentra realizando un proceso este puede interrumpirse por cualquiera de las dos causas siguientes: 1.- Que se haya presentado una causa que impida que siga adelante un trabajo o un programa que no haya terminado: En este caso las interrupciones pueden darse: 



Por Software: quiere decir que la interrupción se hace por medio de una instrucción del Sistema operativo que demanda la detención del proceso o por una instrucción del programa mismo que demanda la acción de otro dispositivo. Por Hardware: se refiere a interrupciones provocadas por la acción de algún elemento físico ya sea por una falla, por requerirlo el circuito, por

falta de energía eléctrica u otra causa que impida la continuación de un programa dado algunas de estas fallas pueden ser manejadas por el sistema operativo ya sea por normalizar el proceso o para indicar al operador la causa de la interrupción. 2.- Es que haya llegado el fin lógico de un programa o de un trabajo: en este caso el sistema operativo debe retirar el control al programa que ha terminado de introducir una nueva tarea si se tiene alguna espera esta interrupción no representa un mayor problema ya que solo puede darse cuando el programa que se encuentra en proceso demanda a través de una instrucción su propio fin. 5.2.2. Interrupción de E/S Con el fin de iniciar una operación de E/S la U carga los registros apropiados dentro del controlador del dispositivo, el controlador a su vez examina el contenido de estos registros para determinar que acción debe realizar, por ejemplo, si se encuentra una solicitud de lectura, el controlador iniciara la transferencia de datos del dispositivo a su buffer local, cuando haya terminado de hacer esto el controlador informara al U que ha completado su operación, esta comunicación se genera por medio de una interrupción.

Esto caso se da en general como resultado de una solicitud de E/S por parte de un proceso del , una vez iniciada la E/S; luego al completarse la operación el control se devuelve al proceso del , este caso se conoce como E/S sincrónica, pero existe otra posibilidad llamada E/S asíncrona que devuelve el control al programa del sin esperar que se complete la E/S así esta puede continuar mientras se realizan otras operaciones del sistema.

5.2.3 Interrupciones de programa Las interrupciones software son provocadas por los programas usando una función especial del lenguaje, tienen como objetivo el que la U ejecute algún tipo de función, al terminar de ejecutarse esta función, se seguirá ejecutando el programa que provocó la interrupción. Este tipo de interrupciones es la forma más importante que tendrán los programas de ejecutar funciones especiales del DOS (Disk Operating System) o del BIOS (Basic Input Output System). Estas funciones tienen un número de interrupción software asociada, cuando un programa lanza una interrupción de este tipo, la U ejecuta su función de tratamiento asociada, por lo que debemos saber qué es lo que hace cada interrupción para conseguir el efecto deseado.

Las Interrupciones son principalmente subrutinas de la BIOS o llamadas por un programa, su función es controlar el hardware, los programas y las funciones del BIOS y del dos.

Las interrupciones de software pueden ser activadas directam invocando al número de interrupción deseada con la instrucción

El uso de las interrupciones nos ayuda en la creación de pro programas, son más cortos, es más fácil entenderlos y usua desempeño debido en gran parte a su menor tamaño.

Este tipo de interrupciones podemos separarlas en dos categ del sistema operativo DOS y las interrupciones del BIOS. La diferencia entre ambas es que las interrupciones del sistema operativo son más fáciles de usar pero también son más lentas ya que estas interrupciones hacen uso del BIOS para lograr su cometido, en cambio las interrupciones del BIOS son mucho más rápidas pero tienen la desventaja que, como son parte del hardware son muy específicas y pueden variar dependiendo incluso de la marca del fabricante del circuito.

La elección del tipo de interrupción a utilizar dependerá únicamente de las características que le quiera dar a su programa: velocidad (utilizando las del BIOS) o portabilidad (utilizando las del DOS). 5.2.4 Interrupciones externas

El uso de las interrupciones nos ayuda en la creación de programas, utilizándolas nuestros programas son más cortos, es más fácil entenderlos y usualmente tienen un mejor desempeño debido en gran parte a su menor tamaño.

Las interrupciones externas las generan los dispositivos periféricos, como pueden ser: teclado, impresoras, tarjetas de comunicaciones; también son generadas por los coprocesadores. Estas interrupciones no son enviadas directamente a la U, sino que se mandan a un circuito integrado cuya función es exclusivamente manejar este tipo de interrupciones. Por ejemplo en un circuito llamado PIC 8259A si es controlado por la U utilizando para tal control una serie de vías de comunicación llamadas puertos: Interrupción Propósito: Llamar Sintaxis: Int 10H

a

diversas

funciones

de

video

del

10H BIOS.

Esta interrupción tiene diversas funciones, todas ellas nos sirven para controlar la entrada y salida de video, la forma de a cada una de las opciones es por medio del registro AH. Funciones comunes de la interrupción 10H. 1. 02H Selección de posición del cursor 2. 09H Escribe atributo y carácter en el cursor 3. 0AH Escribe carácter en la posición del cursor 0EH Escritura de caracteres en modo alfanumérico

Función 02H Uso: Posiciona el cursor en la pantalla dentro de las coordenadas válidas de texto. Registros de llamada: AH = 02H 1. BH = Página de video en la que se posicionará el cursor. 2. DH = Fila 3. DL = Columna Función 09H Uso: Desplegar un carácter un determinado número de veces con un atributo definido empezando en la posición actual del cursor. Registros de llamada: AH = 09H 1. AL = Carácter a desplegar 2. BH = Página de video en donde se desplegará 3. BL = Atributo a usar Esta función despliega un carácter el número de veces especificado en CX pero sin cambiar la posición del cursor en la pantalla.

Función Uso: Desplegar un caracter Registros de llamada: AH = 0AH 1. 2. 3. 4.

en

la

posición

actual

del

0AH cursor.

AL = Caracter a desplegar BH = Página en donde desplegar BL = Color a usar (sólo en gráficos). CX = Número de repeticiones

La única diferencia entre esta función y la anterior es que ésta no permite modificar los atributos, simplemente usa los atributos actuales. Tampoco se altera la posición del cursor con esta función. Función 0EH Uso: Desplegar un caracter en la pantalla actualizando la posición del cursor. Registros de llamada: AH = 0EH 1. AL = Caracter a desplegar 2. BH = Página donde se desplegara el caracter 3. BL = Color a usar (solo en gráficos) Interrupción Propósito: Manejar Sintaxis: Int 16H

la

entrada/salida

del

16H teclado.

La interrupción 16H, son llamadas utilizando el registro AH. Funciones de 00H Lee un 01H Lee estado del teclado

la

interrupción caracter de

16H teclado

Función 00H Uso: Leer un caracter del teclado. Registros de llamada: AH = 00H Registros de retorno: AH = código de barrido (scan code) del teclado AL = Valor ASCII del caracter. Cuando se utiliza esta interrupción se detiene la ejecución del programa hasta que se introduzca un caracter desde el teclado, si la tecla presionada es un caracter ASCII su valor será guardado en el registro AH, de lo contrario el código de barrido será guardado en AL y AH contendrá el valor 00H. Función Uso: Leer Registros de Interrupción Propósito: Manejar Sintaxis: Int 17H

estado llamada: la

entrada/salida

del AH

= de

la

01H teclado. 01H 17H impresora.

Esta interrupción es utilizada para escribir caracteres a la impresora, inicializarla y leer su estado. Funciones de la interrupción 16H 1. 00H Imprime un caracter ASCII 2. 01H Inicializa la impresora 3. 02H Proporciona el estado de la impresora Función Uso: Escribir un Registros de llamada: AH = 00H

caracter

a

la

00H impresora.

1. AL = Caracter a imprimir 2. DX = Puerto a utilizar Registros de retorno: AH = Estado de la impresora. El estado de la impresora se codifica bit por bit como sigue: BIT 1/0 SIGNIFICADO 0 1 Se agotó el tiempo de espera 3 1 Error de entrada/salida 4 1 Impresora seleccionada 5 1 Papel agotado 6 1 Reconocimiento de comunicación 7 1 La impresora se encuentra libre Los bits 1 y 2 no son relevantes. La mayoría de los BIOS únicamente soportan 3 puertos paralelos aunque existen algunos que soportan 4.

Manejo de Interrupciones

Una interrupción es un evento que hace que el microcontrolador deje de ejecutar la tarea que está realizando para atender dicho acontecimiento y luego regrese y continue la tarea que estaba realizando antes de que se presentara la interrupción.El mecanismo interno (dentro del procesador) de trasferencia de interrupciones, llamado “Mondo”, del sistema “Sun4u” (perteneciente a la

misma compañía que fabrican el procesador UltraSPARC-IIi, basado en la arquitectura SPARC–V9) es implementado con el UltraSPARC-IIi, por medio del cual se reduce la sobrecarga del servicio de interrupciones, identificando a un único dispositivo “interruptor”, sin necesidad de sondear varios registros de estados.Los procesadores con la arquitectura SPARC V9 proporcionan un conjunto de registros dedicados, de uso exclusivo para el servicio de interrupciones. Esto elimina la necesidad que tiene el procesador de salvar su conjunto normal de registros para atender una interrupción, y luego ser vueltos a almacenar.Un paquete de interrupciones contiene un vector Mondo con tres palabras dobles, dedicados a asistir al procesador en el servicio de interrupciones.Algunas de las limitaciones del vector Mondo son:· Solo un paquete de solicitud de interrupción puede ser atendido a la vez.· No existe nivel de prioridad asociado con el vector de interrupciones Mondo; ellos son atendidos con la lógica “primero que llega, primero en ser atendido”.La entrega de los paquetes de interrupción ahora se realiza dentro del UltraSPARC-IIi. Como es un camino dedicado a un solo proceso, las tareas de flujo de control son más simples, y no se necesitan reintento de interrupciones. UltraSPARC-IIi causa una sola entrega del paquete de interrupción a la vez, luego de cada reconocimiento por software (en el manejador de trampas de recepción mondo).El bloque lógico PIE del UltraSPARC-IIi es responsable por recibir las interrupciones desde una fuente externa PCI, otras fuentes externas (dispositivos de E/S, interrupciones gráficas, UPA64S y otros), y fuentes internas, cargando los registros de datos mondo, y señalizando una trampa de recepción mondo al pipeline del UltraSPARC-IIi. Las interrupciones externas son concentrados en un ASIC (circuito integrado de aplicación específica) externo (STP2210QFP) que muestrea todas las líneas de entrada de interrupciones en forma cíclica (round–robin) y presenta a una de ellas a la vez al UltraSPARC-IIi. Este soporta hasta 8 líneas de PCI con 4 interrupciones cada una (hasta un máximo de 26), 12 para dispositivos de E/S, uno para gráficos y uno para el UPA. Los tipos de línea de entrada al concentrador pueden ser por nivel y por pulso. Esto es transparente al software, pero el hardware lo trata de modo distinto.Atendiendo al sistema Mondo, con cada interrupción son cargados tres registros de palabras dobles, junto con los datos. Para el UltraSPARC-IIi, los 53 bits más significativos de la primer

palabra, como los 64 bits de los otros dos registros son ceros. Los 11 bits menos significativos de la primera palabra contienen el número de interrupción (INR), el cual indica el tipo de interrupción. El software utiliza el INR para indexar (apuntar) en una tabla, la cual típicamente provee el IRL, que es el Contador de Programa (Program Counter) de la rutina de servicio de interrupción, y los argumentos necesarios para la rutina.La U puede procesar solo una interrupción a la vez. La Unidad de Despacho Mondo es responsable de recordar todas las interrupciones que han llegado, y colocarles en serie en el cause (pipeline) de la U como trampas (traps). Además, rastrea el estado de escrituras pendientes del DMA y garantiza que todas las escrituras DMA sean completadas a la memoria antes de notificar a la U.Cada interrupción tiene una prioridad asociada con él. Existen 8 niveles de prioridad (8 el más alto y 1 el más bajo). Son utilizadas en las decisiones en los arbitrajes. Así, cuando varias interrupciones estén presente, será atendida aquella con mayor prioridad. Si ellas tienen todas la misma prioridad, serán atendidas en forma cíclica (round–robin).

IMPORTANCIA DE LAS INTERRUPCIONES Importancia de las interrupciones El mecanismo de tratamiento de las interrupciones permite al SO utilizar la U en servicio de una aplicación, mientras otra permanece a la espera de que concluya una operación en un dispositivo de E/S. El hardware se encarga de avisar al SO cuando el dispositivo de E/S ha terminado y el SO puede intervenir entonces, si es conveniente, para hacer que el programa que estaba esperando por el dispositivo, se continúe ejecutando. En ciertos intervalos de tiempo puede convenir no aceptar señales de interrupción. Por ello las interrupciones pueden inhibirse por programa (aunque esto no deben poder hacerlo las mismas). Un ejemplo de sincronismo por interrupción es el almacenamiento de caracteres introducidos mediante el teclado. Cuando se introduce un carácter, se codifica en el registro de datos del dispositivo y además se activa un bit del registro de estado quien crea una interrupción en el hardware. El procesador deja temporalmente la tarea que estaba completando y ejecuta la rutina de atención a la interrupción correspondiente. El teclado almacena el carácter en el vector de memoria intermedia ( también llamado buffer) asociada al teclado y despierta el proceso que había en el estado de espera de la operación de entrada/salida.

EXCEPCIONES Cuando la U intenta ejecutar una instrucción incorrectamente construida, la unidad de control lanza una excepción para permitir al SO ejecutar el tratamiento adecuado. Al contrario que en una interrupción, la instrucción en curso es abortada. Las excepciones al igual que las interrupciones deben estar identificadas. Clases de excepciones Las instrucciones de un programa pueden estar mal construidas por diversas razones:    

El código de operación puede ser incorrecto. Se intenta realizar alguna operación no definida, como dividir por cero. La instrucción puede no estar permitida en el modo de ejecución actual. La dirección de algún operando puede ser incorrecta o se intenta violar alguno de sus permisos de uso.

Importancia de las excepciones El mecanismo de tratamiento de las excepciones es esencial para impedir, junto a los modos de ejecución de la U y los mecanismos de protección de la memoria, que las aplicaciones realicen operaciones que no les están permitidas. En cualquier caso, el tratamiento específico de una excepción lo realiza el SO. Como en el caso de las interrupciones, el hardware se limita a dejar el control al SO, y éste es el que trata la situación como convenga. Es bastante frecuente que el tratamiento de una excepción no retorne al programa que se estaba ejecutando cuando se produjo la excepción, sino que el SO aborte la ejecución de ese programa. Este factor depende de la pericia del programador para controlar la excepción adecuadamente.

El manejo de excepciones Las excepciones son eventos relacionados directamente con la ejecución de un programa. En general, cuando ocurre una excepción el sistema operativo aborta el programa. La diferencia entre error y excepción es que el error puede manejarse por el sistema operativo (como falla al encontrar un archivo en disco). También son diferentes del manejo de las interrupciones por hardware, las cuales se activan por eventos (como la llegada de un carácter de un puerto serie) y que no se relaciona directamente con el programa en ejecución. El hardware de la PC asiste a DOS en la detección de algunas excepciones. Por ejemplo, intentar hacer una división por cero genera una interrupción a nivel hardware. Las interrupciones relacionadas con los dispositivos periféricos , como el intento de lectura a un disco que no existe, se llaman errores críticos. En lugar de ocasionar una interrupción de hardware, estas operaciones se reportan al sistema operativo a través de los manejadores de dispositivos.

Funcionamiento de las excepciones Exiten dos posibles razones para que suceda una excepción. Una de ellas es porque se produzca un error en tiempo de ejecución en la máquina virtual de Java. En ese caso, se crea una instancia de un objeto excepción (cualquier objeto que descienda de la clase java.lang.Throwable). Estas excepciones se llaman excepciones no verificadas, es debido a que el compilador no es capaz de determinar si el código gestiona la excepción. Esto pasa porque un error en tiempo de ejecución puede ocurrir en cualquier parte de un programa y por multitud de razones.

Las clases de excepción que descienden de las clases RuntimeException y Error son excepciones no verificadas. Las clases RuntimeException se generan por la máquina virtual de Java al detectar una condición inesperada durante la ejecución. Como ejemplo de estas clases podemos tener una conversión explícita de tipos no válida, uar un puntero nulo o referenciar a un elemento inexistente de una matriz (fuera de límites). Las clases de excepción Error indican problemas críticos que normalmente no pueden ser tratados dentro de la aplicación. Como ejemplo de este tipo de problemas tenemos los errores por falta de memoria o por desbordamiento de la pila. La otra razón por la que puede ocurrir una excepción es debido a que un método genere explícitamente un objeto que descienda de la clase Throwable (generable). Esto se consigue con la palabra clave throw. El objetivo de generar una de estas excepciones es el de indicar una condición no válida, como pueda ser por ejemplo una acción errónea por parte del . Las excepciones generadas se llaman también excepciones verificadas, por dos causas: la primera es que el compilador se asegura durante la compilación que el método incluye código para generar una excepción de tipo generable (las excepciones no verificadas no necesitan que las declaremos). La segunda causa es que el compilador hace obligatorio que el código que llame a uno de estos métodos incluya la llamada dentro una instrucción try-catch y que se proporcione un bloque catch para capturar la excepción. Al generarse una excepción, ya sea verificada o no, la ejecución pasa inmediatamente hasta la primera orden catch del bloque try cuya clase de excepción coincida con la clase de la excepción generada. Si la excepción no sucede en el interior de un bloque try, o el bloque try no tiene un bloque catch

que coincida, la ejecución del método se termina inmediatamente y el control vuelve al punto en el que se invocó al método. En este punto, vuelve a repetirse el proceso descrito y la pila de llamadas se va deshaciendo hasta encontrar un bloque catch que coincida. En caso de no encontrarse ninguno, se terminará la ejecución del hilo en el que se ha generado la excepción. Si se encuentra un bloque catch que coincida, se ejecutará ese bloque y se continuará seguidamente de forma normal la ejecución del método que contiene la instrucción try que capturó la excepción en último lugar. No obstante, existe un caso en el que la ejecución normal no continúa, que es cuando ocurre una nueva excepción dentro del bloque catch. En este caso, se intentaría continuar la ejecución en el primer bloque catch coincidente que esté fuera de la instrucción try actual.

Manejo de excepciones Introducción Una excepción en términos de lenguaje de programación es la indicación de un problema que ocurre durante la ejecución de un programa. Sin embargo la palabra excepción se refiere que este problema ocurre con poca frecuencia generalmente cuando existe algún dato o instrucción que no se apega al funcionamiento del programa por lo que se produce un error. El manejo de excepciones permite al crear aplicaciones tolerantes a fallas y robustos (resistentes a errores) para controlar estas excepciones y que pueda seguir ejecutando el programa sin verse afectado por el problema. En lenguaje java estas excepciones pueden manejarse con las clases que extienden el paquete Throwable de manera directa o indirecta, pero existen diversos tipos de excepciones y formas para manejarlas. Uso del manejo de excepciones El manejo de excepciones ayuda al programador a remover el código para manejo de errores de la línea principal de ejecución, además se pude elegir entre manejar todas las excepciones, las de cierto tipo o de las de grupos relacionados, esto hace que la probabilidad de pasar por alto los errores se reduzca y a la vez hace los programas más robustos. Pero es importante utilizar un lenguaje de programación que soporte este manejo, de lo contrario el procesamiento de errores no estará incluido y hará el programa más vulnerable. Este manejo está diseñado para procesar errores que ocurren cuando se ejecuta una instrucción, algunos ejemplos son: desbordamiento aritmético, división entre cero, parámetros inválidos de método y asignación fallida en la memoria. Sin embargo no está diseñado para procesar problemas con eventos independientes al programa como son pulsar una tecla o clic al mouse. Las excepciones se dividen en verificadas y no verificadas. Es importante esta división porque el compilador implementa requerimientos de atrapar o declarar para las verificadas lo que hará que se detecten las

excepciones automáticamente y de acuerdo al lenguaje de programación utilizado se utilizará un método para corregirlas. Sin embargo para las no verificadas se producirá un error indicando que deben atraparse y declararse. Por eso el programador debe pensar en los problemas que pueden ocurrir cuando se llama a un método y definir excepciones para verificarse cuando sean importantes. Las clases de excepciones pueden derivarse de una superclase común, por lo que con un manejador para atrapar objetos de la superclase, también se pueden atrapar todos los objetos de las subclases de esa clase. Pero también, se pueden atrapar atrapar a cada uno de los tipos de las subclases de manera individual si estas requieren ser procesadas diferente. Limpieza de pila En ocasiones cuando se hace lanza una excepción, pero no se atrapa en un enlace específico, la pila de llamadas se limpia y el programa intenta volverlo a atrapar en el siguiente bloque, esto se conoce como limpia de pila. Este proceso hace que el método en el que no se atrapó la excepción termina, todas sus variables quedan fuera del enlace y el control regresa a la instrucción que originalmente la invocó. La limpieza de pila de repetirá hasta que la excepción pueda ser atrapada porque de lo contrario se producirá un error a la hora de compilar. Aserciones Las aserciones ayudan a asegurar la validez del programa al atrapar los errores potenciales e identificar los posibles errores lógicos del desarrollo. Estas pueden escribirse como comentarios para apoyar a la persona que desarrolla el programa. Algunos ejemplos son: Precondiciones y pos condiciones Estas características son utilizadas por los programadores para hacer un análisis de lo esperado del programa antes y después de su ejecución. Son importantes porque gracias a ellas se pueden detectar posibles fallas en el programa y corregirlas. Las precondiciones son verdaderas cuando se invoca a un método, estas describen las características del método y las expectativas que se tienen en el estado actual del programa. Si no se cumplen las precondiciones el comportamiento del método es indefinido por lo que se lanza una excepción que esté preparada o continuar con el programa esperando el error. Las pos condiciones describen las restricciones en el entorno y cualquier efecto secundario del método. Es recomendable escribirlas para saber que esperar en un futuro si es que se hacen modificaciones. Conclusión El manejo de excepciones ayuda a lidiar con los errores de una aplicación por medio de la manipulación del código para hacer programas más robustos. Además existen herramientas que ayudan a manejarlas tal es el caso de los bloques tratar que encierran el código que puede lanzar una excepción y los bloques atrapar que lidian con las excepciones que surjan. También existen técnicas que el programador utiliza para conocer el posible funcionamiento del programa y detectar los errores que pueda contener.

SISTEMAS OPERATIVOS MULTIPROGRAMADOS

Sistema Operativo Multiprogramado Publicado por Gabriel en 07:33

Sistemas

operativos

multiprogramados

Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento: Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos. Se

pueden

mantener

en

memoria

varios

programas.

Se asigna el uso de la U a los diferentes programas en memoria. Debido a los cambios anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que éste debe abordar nuevas tareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos multiprogramados, los cuales cumplen con las siguientes

funciones:

istrar

la

Gestionar

el

istrar

el

uso uso

de de

memoria. la

los

U dispositivos

(planificación). de

Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma

E/S.

Sistemas operativos multiprogramados

Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que ofrece nuevas soluciones a los problemas de rendimiento: Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos. Se pueden mantener en memoria varios programas. Se asigna el uso de la U a los diferentes programas en memoria.

Sistemas operativos de multiprogramación (o Sistemas operativos de multitarea)

•

Soporta la ejecución de dos o más trabajos activos al mismo tiempo.

•

Su objetivo es tener varias tareas en la memoria principal.

Las características de un Sistema operativo de multiprogramación son las siguientes: •

Mejora productividad del sistema y utilización de recursos

•

Multiplexa recursos entre varios programas

•

Soporta múltiples s

•

Requiere validación de para seguridad y protección

Estos sistemas operativos se caracterizan por tener múltiples programas activos, compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.

Sistemas Operativos Multiprogramados. Sistemas Operativos.

Soluciones a problemas de rendimiento. Surge un nuevo avance en el hardware: el hardware con protección de memoria. Lo que soluciones a los problemas de rendimiento:

  

Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos. Se pueden mantener en memoria varios programas. Se asigna el uso de la U a los diferentes programas en memoria.

Sistemas Operativos Multiprogramados y funciones.

Debido a los cambios anteriores, se producen cambios en el monitor residente, con lo que ést nuevas tareas, naciendo lo que se denomina como Sistemas Operativos multiprogramados, los con las siguientes funciones:   

istrar la memoria. Gestionar el uso de la U (planificación). istrar el uso de los dispositivos de E/S.

Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma en un sistema operativo mu

Un sistema operativo (cuyo acrónimo es SO) es un conjunto de programas destinados a permitir la comunicación del con un computador y gestionar sus recursos de manera eficiente. Comienza a trabajar cuando se enciende el computador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos. >Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos que podamos utilizar sin necesidad de estar conectados a una computadora y que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a estos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, auto radios... y computadoras) > >Clasificación de los sistemas operativos. >

>Con el paso del tiempo, los Sistemas Operativos fueron clasificándose de diferentes maneras, dependiendo del uso o de la aplicación que se les daba. A continuación se mostrarán diversos tipos de Sistemas Operativos que existen en la actualidad, con algunas de sus características: > >Sistemas operativos por lotes. >Sistemas operativos multiprogramación. >Sistemas operativos multi. >Sistemas operativos de tiempo compartido. >Sistemas operativos de tiempo real. > >Sistemas operativos por lotes >Los sistemas operativos por lotes requieren que la información esté reunida en bloque o "lote" (el programa, los datos, y las instrucciones). Los trabajos son procesados en el orden de isión, según el modelo de "primero en llegar primero en ser atendido". En estos sistemas la memoria se divide en dos zonas. Una de ellas es ocupada por el sistema operativo, y la otra se usa para cargar programas transitorios para su ejecución. Cuando termina la ejecución de un programa se carga un nuevo programa en la misma zona de memoria. > >Sistemas operativos multiprogramación >Los sistemas de multiprogramación son capaces de soportar dos o más procesos concurrentes múltiples, permiten que residan al mismo tiempo en la memoria primaria las instrucciones y los datos procedentes de dos o más procesos. Estos sistemas implican la operación de multiproceso, para el manejo de la información. Se caracterizan principalmente por un gran número de programas activos simultáneamente que compiten por los recursos del sistema, como el procesador, la memoria , y los "dispositivos de E/S". Estos sistemas monitorean el estado de todos los programas activos y recursos del sistema. > >Sistemas operativos multi >Los sistemas operativos multi permiten acceder simultáneamente a un sistema de computadoras a través de dos o más terminales. Este tipo de

sistema operativo es fundamental en el manejo de redes de computadoras actualmente. > >Sistemas operativos de tiempo compartido >Los sistemas operativos de tiempo compartido tratan de proporcionar un reparto equitativo de los recursos comunes para dar la impresión a los s de que poseen una computadora independiente. En estos sistemas el de memoria proporciona aislamiento y protección de los programas, ya que generalmente no tienen necesidad de comunicarse entre ellos. El control de E/S se encarga de proporcionar o retirar la asignación a los dispositivos de forma que se preserve la integridad del sistema y se proporcione servicio a todos los s. El de archivos proporciona protección y control en el de la información, dada la posibilidad de concurrencia y conflictos al tratar de acceder a los archivos. > >Sistemas operativos de tiempo real >Estos sistemas tienen como objetivo proporcionar tiempos más rápidos de respuesta, procesar la información sin tiempos muertos. En estos sistemas el de memoria es relativamente menos solicitado debido a que muchos procesos residen permanentemente en memoria. El de archivos se encuentra normalmente en grandes sistemas de tiempo real y su objetivo principal es manejar la velocidad de , más que la utilización eficaz del almacenamiento secundario.

Sistemas Operativos de multiprogramación (o Sistemas Operativos de multitarea). Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (U) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización. Su objetivo es tener a varias tareas en la memoria principal, de manera que cada uno está usando el procesador, o un procesador distinto, es decir, involucra máquinas con más de una U. Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, soportan la multitarea. Las características de un Sistema Operativo de multiprogramación o multitarea son las siguientes: Mejora productividad del sistema y utilización de recursos. Multiplexa recursos entre varios programas. Generalmente soportan múltiples s (multis). Proporcionan facilidades para mantener el entorno de s inndividuales. Requieren validación de para seguridad y protección. Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los s. Multitarea sin soprte multi se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real. Sistemas multiprocesadores son sistemas multitareas por definición ya que soportan la ejecución simultánea de múltiples tareas sobre diferentes procesadores. En general, los sistemas de multiprogramación se caracterizan por tener múltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.

Sistemas operativos multiprogramación

Los sistemas de multiprogramación son capaces de soportar dos o más procesos concurrentes múltiples, permiten que residan al mismo tiempo en la

memoria primaria las instrucciones y los datos procedentes de dos o más procesos. Estos sistemas implican la operación de multiproceso, para el manejo de la información. Se caracterizan principalmente por un gran número de programas activos simultáneamente que compiten por los recursos del sistema, como el procesador, la memoria, y los "dispositivos de E/S". Estos sistemas monitorean el estado de todos los programas activos y recursos del sistema.

SPOOLERS

Hace aparición el disco magnético con lo que surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento. Se eliminan las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se sustituyen por discos (un disco puede simular varias cintas). Debido al solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S de otro trabajo se crean tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce como Spool (Simultaneous Peripherial Operation On-Line).

En el campo de la Informática, el spooling (Simultaneous Peripheral Operations On-Line) se refiere al proceso mediante el cual la computadora introduce trabajos en un buffer (un área especial en memoria o en un disco), de manera que un dispositivo pueda acceder a ellos cuando esté listo. El spooling es útil en caso de dispositivos que acceden a los datos a distintas velocidades. El buffer proporciona un lugar de espera donde los datos pueden estar hasta que el dispositivo (generalmente más lento) los procesa. Esto permite que la U pueda trabajar en otras tareas mientras que espera que el dispositivo más lento acabe de procesar el trabajo. La aplicación más común del spooling es la impresión. En este caso, los documentos son cargados en un buffer, que habitualmente es un área en un disco, y la impresora los saca de éste a su propia velocidad. El puede entonces realizar otras operaciones en el ordenador mientras la impresión tiene lugar en segundo plano. El spooling permite también que los s coloquen varios trabajos de impresión en una cola de una vez, en lugar de esperar a que cada uno acabe para enviar el siguiente.

El uso de un almacenamiento intermedio permite que varios procesos en paralelo estén generando datos para el dispositivo, sin que se mezcle el resultado, ni que tengan que esperar a que finalice la operación con el periférico. En consecuencia se obtiene una comunicación indirecta entre los programas que escriben los datos y los que los leen. Se suele usar este mecanismo cuando un dispositivo escribe datos a diferente velocidad de la que la lee el dispositivo receptor, lo cual permite que un dispositivo más lento lo procese a su ritmo. También se puede referir a un dispositivo de almacenamiento que incorpora un spool físico, como una unidad de cinta.

Definición de un spooler Un spooler es una aplicación cliente/servidor, el cual acepta uno

o más

trabajos para ser impresos, conocidos dentro del mundo de impresión como jobs, los cuales son almacenados temporalmente en una lista y van siendo atendidos como fueron llegando, con el propósito de ser enviados a una impresora u otro spooler

CONCLUSIONES

Despúes de realizar el informe se llegó a las siguientes conclusiones:  Se logró conocer los pasos de las interrupciones y la importancia de la misma.  Conocí las clases de excepciones.  Aprendí las características de los sistemas operativos multiprogramado.  Se conoció el procedimiento spooler.

RECOMENDACIONES  Poner mucha atención en las clases impartidas ya que nos será de mucha utilidad en nuestro futuro profesional.  Seguir auto preparándonos en los temas tratados para que de esta forma adquirir más conocimientos sobre el funcionamiento de un sistema operativo.

VENTAJAS

La ventaja del este procedimiento de interrupciones es que no se tiene que perder tiempo ejecutando continuamente rutinas para consultar el estado del periférico.

DESVENTAJAS El inconveniente del procedimiento de interrupciones es que el dispositivo debe tener los circuitos electrónicos necesarios para acceder al sistema de interrupciones del computador.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo#Interrupciones_y_excepciones http://148.204.211.134/polilibros/portal/Polilibros/P_terminados/PolilibroFC/Unid ad_V/Unidad%20V_2.htm http://computacion.cs.cinvestav.mx/~ameneses/pub/tesis/ltesis/node15.html http://tecnologia-sistoper.blogspot.com/2009/04/clases-de-excepciones.html http://es.wikipedia.org/wiki/Manejo_de_excepciones http://boards5.melodysoft.com/FOROIRI2/so-multiprogramacion-nm-416.html http://www.monografias.com/trabajos5/sisop/sisop.shtml#clasi

Linux

Ventajas:

El mejor costo del mercado, gratuito o un precio simbolico por el cd. Tienes

una

enorme

cantidad

de

software

libre para este

sistema

Mayor estabilidad por algo lo usan en servidores de alto rendimiento Entorno

grafico

(beryl)

mejor

que

el

aero

de

windows…

Existen distribuciones de linux para diversos tipos de equipo, hasta para maquinas

de

64

bits.

Las vulneralidades son detectadas y corregidas más rapidamente que cualquier otro

sistema

operativo.

en cuanto a ventajas, creo que las principales son: que es gratuito, de código abierto, en cuanto a seguridad, pues es casi lo mismo que mac, ya que los dos nacieron de Unix, la cantidad de distribuciones para satisfacer la necesidad de cualquier persona, personalizable a mas no poder, un manejo de recursos bastante eficiente, seguridad, es realmente multi, en fin, creo que no terminaria,

pero

eso

es

lo

mas

importante

Desventajas:

Para

algunas

cosas

debes

de

saber

usar

Lunix

La mayoria de los ISP no dan soporte para algo que no sea windows (ignorantes). No

Existe

Muchos

mucho

juegos

software

no

comercial.

corren

en

linux.

en cuanto a sus desventajas creo que seria, mmm, la mala idea que tienen las personas en cuanto a su dificultad, a lo mejor el proceso de instalacion es mas complejo y algunos dispositivos y programas deben de ser instalados desde consola,

aunque,

no

es

gran

cosa

Windows

Ventajas:

Es Es

más el

que

tiene

conocido más

software

desarrollado…

las ventajas que tiene es que es sencillo de usar, o eso se rumora ah y la cantidad de programas y juegos, casi todos tienen version para win. Desventajas:

El Las La

costo nuevas mayoria

es versiones

de

los

muy

requieren virus

estan

muchos echos

alto recursos para

win

Puedes

tener

Historicamente

errores es

de

compatibilidad

más

inestable

en

sistemas de

nuevos. los

3

En cuanto a desventajas, son casi inumerables, ineficiencia del codigo, altos requerimientos y poco desempeño, virus, de paga, no es posible modificar casi nada, es decir, es de codigo cerrado, parches para corregir cosas que debieron ya ser corregidas y que al final generan mas problemas de los que solucionan

Mac

Ventajas:

mejor

interfaz

Ideal

grafica

para

del

mercado

diseño

Es

grafico.

muy

estable

En cuanto a sus ventajas, esta la seguridad, el desempeño, graficamente es mejor,

utilizacion

de

recursos

al

maximo

Desventajas:

Costoso Existe

(aunque poco

viene

software

incluido para

este

con

la

maquina)

sistema

operativo.

Es más complicado encontrar gente que la pueda arreglar en caso de fallas. En cuanto a las desventajas es que es de "paga" y de codigo cerrado, aunque esto es entre comillas, ya que para poder usarlo a la perfeccion necesitas una mac, la cantidad de programas es algo limitada, aunque se pueden emular.