Sistema eragile

Wikipedia(e)tik
Hona jo: nabigazioa, Bilatu
Sistema eragileak, non kokatzen diren erabile eta hardwarearen artean.

Sistema eragilea software bat da zeina programaz eta datuz osatua dagoen. Sistema eragileak ordenagailuaren hardwarea kudeatzen du, eta askotariko software aplikazioak efizientziaz exekutatzeko zerbitzu komunak eskaintzen ditu.

Sistema eragile baten oinarrizko helburuak eta ikuspuntuak bi dira, elkarren artean erlazionaturik baudaude ere: batetik makina-mailakoak baino funtzionalitate ahaltsuagoak eskaintzea programei eta programatzaileei, eta bestetik, baliabideen kudeaketa orekatu eta eraginkorra. Lehen helburua sistema-deiek betetzen dute, horretarako, sistema-dei horien kodea definitu behar da, baina hori egiterakoan baliabideen kudeaketa orekatua eta eraginkorra hartu behar da kontuan. Era berean, kudeaketa egokia ziurtatzeko sinkronizazio/komunikazioa eduki behar da kontuan.

Sistema eragilea beharrezkoa da erabiltzailea ordenagailuarekin komunikatzeko. Hardwarearen funtsezko kudeaketa oso konplexua da, hori dela eta, sistema eragileak sistemaren ulermena eta erabilpena errazten du erabiltzailearentzat.

Makinaren zehaztasunak alde batera utziz, oro har, baliabideak kudeatzeko aukera eskaintzen duen softwarea da. Mota honetako softwarea, mikroprozesadoreak erabiltzen dituzten sistema gehienetan aurki dezakegu, hala nola, telefono mugikorretan, DVDak ikusteko sistemetan, ordenagailutan etab.-etan.

Errendimenduaren kudeaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sistema eragile baten edo bere osagai baten errendimenduaren kontzeptua baliabideen kudeatzaile lana egiteko modua neurtzeko erabiltzen da. Errendimenduaren neurketarako eraginkortasuna moduko parametroak erabiltzen dira. Aipagarria da errendimenduaren parametro bat optimizatzeko asmoz, politika edo mekanismo konkretu bat aukeratzeak, beste parametro baten okertzea ekar dezakeela, hori dela eta, konpromisozko soluzio edo erdibideak bilatu behar izaten dira.

Denboraren kudeaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oro har, sistema eragilea ilaretan oinarritzen den eredu bat bezala interpreta daiteke, non prozesu batek baliabide baten eskaera egiten duen, zerbitzatua izatearen zain geratuko den, zerbitzatua den eta berriro beste eskaera bat egiten duen. Baliabide bati egotzitako ilara baten oinarrizko ezaugarri bat ilara atzitzeko diziplinarena da, honek zehaztuko baitu baliabidearen kudeaketa politika. Diziplina bat aukeratzeko irizpideek oreka bat bilatu behar dute baliabidea erabiltzearen onura eta berau inplementatzearen kostuaren artean.

Espazioaren kudeaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Espazioaren kudeaketa oinarrizkoa da biltegiratze-sistemetan. Biltegiratze-sistema baten ezaugarri nagusiena helbide fisikoen helbideratze-tarte bat izatea da. Sistema eragilearen espazioaren kudeaketari dagokionez, kudeaketarako alderdi garrantzitsu bat kokapen-unitatearen definizioa da, hau da, sistemak kudea dezakeen tarte tamaina minimoa. Aukera bat helbideratze-tarte nagusia tamaina aldakorreko partizio edo zatitan banatzea da. Honen alternatiba tamaina finkoko partizioa erabiltzea da. Tamaina aldakorreko partizioarekin helburua da partizioaren tamaina bertan kokatu beharreko objetuaren tamainara egokitzea. Aldiz, tamaina finkoko partiziotan objetuari egokituko zaio bere tamainaren berdina edo handiagoa den partizio bat. Bi aukera hauek arazo oso desberdinak sortzen dituzte (aipagarrienak, tamaina aldakorreko partizioetan kanpo-fragmentazioa, eta tamaina finkoko partizioetan barne-fragmentazioa dira), ondorioz, posiblea da bi politika hauen konbinaketa bat egitea. Partizioen tamaina finko edo aldakorrak sortutako fragmentazioaz gain, biltegiratze unitate guztietan erreserbatu egiten da zati bat tarte libreen kudeaketarako. Espazio librearen edo hutsuneen adierazpena bi modutan egin daiteke:

  • Bit-mapa: Kokapen-unitate bat definitzen da: memoriako blokea, kudeatuko den memoriako zatirik txikiena izango dena. Partizio bakoitzaren egoera bit baten bidez adierazten da. Aktibatutako bit batek dagokion partizioa erabiltzen ari dela adierazten du, desaktibatutako batek, aldiz, partizioa libre dagoela. Mekanismo hau tamaina finkoko partizioentzat egokiena da.
  • Hutsuneen lista estekatua: Hutsune edo partzio bat adierazten da listako elementu bakoitzeko, eta hasierako helbidea, luzera eta listako hurrengo elementurako erakusle bat gordetzen da estekatutako deskribatzaile bakoitzean.

Beste diseinu-kontu bat objetu bat kokatu beharreko hutsunearen aukeraketarena da. Helburua da objetuaren tamaina jakinik tamaina egokiko hutsune libre bat aukeratzea espazioaren eraginkortasun optimoa lortu ahal izateko, eta degradazioa atzeratzeko. Horretarako asignazio-politika desberdinak existitzen dira:

  • First-fit: Nahikoa den lehen hutsunea bilatzen da. Hutsunearen bilaketa aurreko asignaziotik aurrera egiten bada, algoritmoa next-fit deitzen da.
  • Best-fit: Objetuaren tamainari hoberen egokitzen zaion hutsunea aukeratzen da.
  • Worst-fit: Hutsune handiena aukeratzen da.

Sistema eragile baten egitura[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Barne egiturari begira, sistema eragilea programa bat kontsidera daiteke, datu-egitura eta errutinez osatzen baita. Sistema eragilearen berezitasuna memoria-tarte babestu bat erabiltzean datza, aplikazioek bere zerbitzuak atzitzeko modu homogeneo bat eskainiaz trap bidezko mekanismo baten bitartez. Trap mekanismo honek exekuzio modu pribilegiatura aldatzen du sistema-deiak exekuta ahal izateko. Barne egituraren arabera, hiru sistema eragile mota bereiz daitezke.

  • Monolitikoak: Sistema eragilearen edozein errutinak beste edozein datu-egitura erreferentzia eta atzitu dezake.
  • Mailakatuak: Geruza desberdinak bereizten dira diseinu garaian.
  • Bezero-zerbitzaria: Sistema eragilea modulu desberdinetan banatzen da, bakoitzak funtzionalitate baten ardura hartuz eta beste moduluekin komunikatzen delarik bezero-zerbitzari eredua jarraituz.

Eskainitako zerbitzuak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Prozesu kudeaketa eta sinkronizazioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sistema eragile multiprogramatuetan prozesua definitzen da programa baten exekuzioaren entitate adierazgarri gisa tentuinguru batean. Sistema eragilearen helburuetariko bat prozesuen adierazpidea eta prozesuen arteko testuinguru aldaketararako euskarria izatea da.

Sistema eragile multiprogramatuetan prozesu bat exekuzio-fluxu gisa ulertzen da, non une bakoitzean agindu bat exekutatzen ari den, bere exekuzioa testuinguru baten barnean egiten delarik. Sistema multiprogramatuetan programa bat denbora-tarte batez CPUn aritu ondoren, Sarrera/Irteerako eragiketak direla eta, gehienetan blokeatu egiten da, eta blokeaketa eragin duen zioa desagertzen denean CPUa beharko du berriro ere, exekuzioa amaitu arte begizta hau errepikatuz. Gainera, CPU kopuru mugatu bat izanik, eta prozesu anitz ditugunez, prozesuek CPUa eskuratzeko lehiatu egin behar dute. Ildo honetatik, sistema eragilearen lana da CPUaren planifikazioa egitea, erabaki horren ardura suen sistema eragilearen errutinari scheduler deritzo.

Planifikazio-politika egoki baten helburua, CPUra pasako den hurrengo prozesuaren aukeraketaz arduratzea da. Nahiz eta planifikazio politika, printzipioz, CPU kopuruarekiko guztiz independentea izan behar duen, multiprozesadore sistemek prozesadoreen arteko lan-karga modu egokian banatuko dituzten planifikazio politika bereziak behar dituzte. Oro har, prozesu bat bere exekuzio denboran zehar prozesadore berdin batean mantentzea bultzatu ohi da. CPUra sartzeko planifikazio-politika nagusiak ondorengoak dira:

  • FCFS: Heltzen den lehena da zerbitzatzen lehena izango dena.
  • SJF: Baliabidea denbora laburrenean erabiliko duena aukeratzen da.
  • Lehentasuna: Prozesu bakoitzari lehentasun bat esleitzen zaio, eta lehentasunaren arabera aukeratzen da zein den zerbitzatuko den prozesua.

Baina oreka-eza ekiditeko, planifikazio jaurtitzaileak erabiltzen dira. Oinarrian, bi modu daude prozesu baten kanporaketa sortarazteko:

  • Gertaera bidezko kanporaketa.
  • Denbora bidezko kanporaketa, txanda zirkularreko eta denbora konpartitutako planifikazioa bideratuz.

Sistema eragile multiprogramatu batean, prozesu konkurrenteen komunikazioa eta baliabideen kudeaketa egiteko, beharrezkoa da komunikazioa eta sinkronizazioa. Sistema eragile multiprogramatuetan sekzio kritiko gisa defini daiteke prozesuak konkurrenteki exekutatzerakoan hauen arteko lasterketa-baldintzak sor ditzaketen kode-zatiak.

Memoria kudeaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Memoria kudeaketaren eskema: Ikusi daiteke, memoria virtual guztia ez dagoela memoria fisikoan.

Konputagailu baten memoria fisikoan sistema eragilea, estekatze dinamikorako errutinak eta erabiltzaileen programak aurki daitezke. Memoriaren kudeaketak hainbat funtzio hartu behar ditu kontuan:

  • Programaren karga eta beren kokapena memorian.
  • Programa anitzen existentzia memorian.
  • Exekuzio garaian, errutinak kargatzeko aukera.
  • Memorian osorik kargatu ezin diren programen egikaritzapena.
  • Pogramen memoria tarteen konpartizioa.
  • Erabili gabeko memoriako tarteen kudeaketa eraginkorra.

Era berean, memoria kudeatzeko oinarrizko ezaugarriak ondokoak dira:

  • Memorian egon daitezkeen programen kopuruaren arabera: programa bakarra/anitz.
  • Programek beren exekuzioan zehar memoriatik sartu eta irteteko ahalmenaren arabera: egonkorrak/ez-egonkorrak.
  • Programek memoriako posizio jarraiak erabili behar dituzten ala ez: jarraiak/ez-jarraiak.
  • Programak exekutatu ahal izateko, osorik memorian egoteko beharraren arabera: osoak/ez-osoak.

Dispositiboen kudeaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Dispositibo bat ordenagailura konekta daitekeen edozein gailu da, helburu desberdinetarako. Dispositiboen kudeaketaren helburu nagusia erabiltzaileari dispositibo ezberdinen erabilera erraztea da interfaze osokor bat eskeiniz, zeina dispositiboen ezaugarriekiko independentea izango den.

Dispositibo guztiak helbideratzeko modu orokor bat izateko asmoz, hardware-mailan kontroladoreen bitartez konektatzen da sistemara. Sistema eragileak ez du zuzenean dispositiboan eragiten, helbide-multzo edo kontroladorearen erregistro multzo baten bitartez baizik.

Fitxategi sistemak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sakontzeko, irakurri: «fitxategi sistema»

Fitxategi sistemak, ordenagailuen memoria fisikoaren zenbait ezaugarriengatik beharrezkoak dira:

  • Memoria fisikoa ez da iraunkorra, eta sistema itzaltzen denean, gordetako informazio guztia galtzen da.
  • Memoria, oso osagai garestia denez, tamaina txikia daukate behar de data guztiak gordetzeko, eta horretarako, beste dispositibo zabal eta motelagoetan idatzi behar dira.

Ordenagailuak, informazioa diskoetan gordetzeko fitxategiak erabiltzen ditu. Fitxategi hauek, diskoetan idazten diren era, fitxategi sistema bezala ezagutzen da. Gordetzeaz gain, izena, propietateak, direktorio hierarkia, baimenak... kudeatzen ditu, informazioa era erabilgarriagoan eskeiniz.

Lehendabiziko fitxategi sistemak, disko mota bakarrera mugatuta ziren, eta fitxategien izenak, direktorioen hierarkiaren sakontasunak eta beste zenbait ezaugarri oso mugatuta zeuden. Gaur egun, sistema eragile modernoek VFS - (Virtual file System) erabiltzen dute, diska mota anitz kudeatzeko fitxategi sistema berberatekin.

Fitxategi sistemek, aplikazioetara, diskoetan nola almazenaturik dauden data (bai nola almazenatuta edo non) eskurapen independientea eskaintzen dio. Horrela, aplikazioek, ez dute jakin behar instalatuta egongo diren sistemetan ze diska mota dauden.

Hala eta guztiz ere, sistema fitxategien artean, zenbait ezberdintasun aurki ditzakegu, hala nola, letra xehe eta larrien arteko diferentziak izenetan (Adibidez, NTFS/FAT32 sistemetan ez dira letra xehe eta haundiak ezberdintzen fitxategien izenetan eta ext3/ext4 edo reiserFS ordea, bai), edo fitxategien zenbait atributoetan.

Ikus, gainera:[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kanpo loturak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Sistema eragile Aldatu lotura Wikidatan



Informatika Artikulu hau informatikari buruzko zirriborroa da. Wikipedia lagun dezakezu edukia osatuz.