Tema 2: Visin general de los SO.

Durante la operacin de un SO, la memoria esta dividida en un rea del sistema yuna rea del usuario.

Algunos programas del SO existen permanentemente en el rea del sistema, pararevisar y controlar las actividades del sistema de computo.

Otros programas existen en un disco y son cargados en el rea transitoria cuandoson requeridos.

Kernel

rea Transitoria

Programas de

usuarios

rea del

Sistema

rea de los

usuarios

El remanente de la memoria es ocupado por los programas del usuario.

Hasta este punto nos hemos referido al conjunto de programas del sistemaoperativo que residen en memoria con distintos nombres.

Sin embargo, todos y cada uno de ellos forma y trabaja como uno solo y son elnuclea de todo sistema y es por ello que a partir de ahora nos referiremos a esencleo con el nombre de kernel.

El kernel cumple con las metas de un SO realizando un cumulo de funciones decontrol.

Es un conjunto de programas y no una unidad de hardware.

Por lo tanto el kernel es utilizado tanto por los programas de usuario al hacer unuso productivo del CPU, como por el mismo SO lo que constituye la carga generaldel mismo.

Tambin usaremos el termino conmutacin del CPU para referrnoslos a la accinde dejar de ejecutar un programa y comenzar la ejecucin de otro.

Esta capacidad de conmutacin entre los programas de usuario y el kernel es elaspecto crucial en el funcionamiento de un SO.

Bus

Unidad de

administracin

de memoria

CPU

Interrupciones

Proteccin de

E/S

PSW

Registros

DMA

Controladores de

dispositivos

Dispositivos

Memoria

El CPU contiene dos clases de registros:

Registros del CPU: los cuales son accesibles al programa. Se usan para almacenardirecciones o datos durante la ejecucin de un programa.

Registros de control: estos contienen informacin que controla o influye en laoperacin del SO.

Registros del contador del programa (PC): contiene la direccin del siguienteinstruccin a ejecutarse.

Registro de cdigo de condicin (CC): contiene un cdigo que describe las propiedadesdel ultimo resultado aritmtico o lgico que fue calculado.

La palabra de estado del programa (PSW): es un conjunto de registros de control.

IM : Mascara de interrupcin.

P : Modo privilegiado.

IC : Cdigo de interrupcin.

MPI : Informacin de proteccin de la memoria.

CC : Cdigo de condicin.

PC : Contador de programa.

Bus

Unidad de

administracin

de memoria

CPU

Interrupciones

Proteccin de

E/S

PSW

Registros

DMA

Controladores de

dispositivos

Dispositivos

Memoria

Una jerarqua de memoria contiene varias unidades de memoria con velocidadesdiscrepantes.

La memoria mas acelerada en la jerarqua ser la de menor tamao, y las de mayorcapacidad sern mas lentas.

El CPU solo accede a la memoria las rpida.

Si los datos o instruccin necesaria no existen ah, entonces se transfiere desdeuna memoria mas lenta.

El tiempo de acceso depender de la frecuencia de tales transferencias

CPUUnidad de

administracin de la

memoria (MMU)

Memoria

cache

Memoria

principal

Disco

Bus

Unidad de

administracin

de memoria

CPU

Interrupciones

Proteccin de

E/S

PSW

Registros

DMA

Controladores de

dispositivos

Dispositivos

Memoria

Las operaciones de E/S puede llevarse a cabo de una de tres formas distintas:

En modo programado: este es lento e involucra al CPU, por consiguiente solopuede efectuarse una operacin a la vez.

En modo de interrupcin: este tambin es lento, ya que se ejecuta unatransferencia de datos byte por byte y para ello deber de liberar al CPU de laejecucin de otras instrucciones.

En modo de acceso directo a la memoria (DMA): este puede transferir un bloquede datos entre la memoria y un dispositivo de E/S sin involucrar al CPU.

Bus

Unidad de

administracin

de memoria

CPU

Interrupciones

Proteccin de

E/S

PSW

Registros

DMA

Controladores de

dispositivos

Dispositivos

Memoria

Interrupciones, su funcin es la de llamar la atencin del kernel hacia unacondicin o evento que ha ocurrido en el sistema.

El hardware asocia una prioridad numrica con cada interrupcin, de esta forma, encaso de existir varias interrupciones a la vez, un mecanismo de interrupcin permiteque ocurra una interrupcin prioritaria de mayor nivel.

Un cdigo de interrupcin es asociado a cada interrupcin, este proveer suficienteinformacin relativa a la condicin o evento que la genero a fin de que el kerneltome la medida mas apropiada para cada caso.

La interrupcin del procesamiento requiere que el CPU sea desviado de cualquiercomputo que este ejecutando.

Las clases de interrupciones son las siguientes:

Interrupcin del programa: es causado por las condiciones internas del CPU querequieren de la atencin del supervisor, ejemplo, excepciones aritmticas como eldesbordamiento y la perdida de precisin, as como a las violaciones de laproteccin de la memoria.

Interrupcion de E/S: causado por condiciones tales como la terminacin de laoperacin de E/S y el funcionamiento defectuoso de los dispositivos de E/S.

Interrupcion de cronometro: causado por el cronometro del sistema de computo.

Hasta este punto solo hemos descrito de forma general todos y cada uno de lostemas que comprenden este curso.

Pues para verdaderamente comprender el funcionamiento de un SO, debemosprofundizar en cada tema.

De lo antes mencionado, pueden relacionar algn problema que han tenido con sucomputadora?

En que sector del sistema de computo se desarrollo?

Fue un error del propio sistema? O ustedes lo provocaron?

El desarrollo de los sistemas operativos est muy relacionado con el desarrollo delas arquitecturas de los sistemas computacionales, por esta razn clasificaremos eldesarrollo de los sistemas operativos en generaciones

De manera breve y en equipos de # realicen una bsqueda rpida en internet(Wikipedia, rincn del vago, buenas tareas NO), y menciones a sus compaeros degrupo las caractersticas de los SO segn la siguiente pauta de clasificacin.

Primera generacin (1945-1955), procedimiento serial.

Segunda generacin (1955-1965), sistemas por lotes.

Tercera generacin (1965-1980), multiprogramacin.

Cuarta generacin (1980-1990)

Quinta generacin (1990-actualidad y futuro proximo)

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