Conceptos generales de sistemas operativos

Unidad 1: Conceptos generales de Sistemas Operativos.
Tema 2: Estructura de los sistemas de computación.
2.1 Funcionamiento de los sistemas de computación. 2.2 Ejecución de instrucciones e interrupciones y estructura de E/S. 2.3 Almacenamiento: Estructura y jerarquías. 2.4 Protección por hardware.
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Estructura de un computador moderno:Escuela Universitaria de Informática (Segovia)

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2.1 Funcionamiento de los sistemas de computación:
Programa de arranque: necesario para que un ordenador comience a funcionar.
Asignará valores iniciales a los registros de la CPU, a los controladores de dispositivos y al contenido de la memoria. Sabrá cómo cargar el SO y comenzar a ejecutarlo: • Localiza y carga en memoria el núcleo del SO. •Ejecuta el primer proceso “init”. • Espera la ocurrencia de algún suceso.

Interrupción: indica la ocurrencia de un suceso.
El hardware envía una señal a la CPU. El software ejecuta una llamada al sistema.

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2.1 Funcionamiento de los sistemas de computación:
Interrupciones:
Pueden generar una interrupción: • División entre 0, odesbordamiento (de software). • Acceso no válido a la memoria, error de dirección (de software). • La terminación de una operación de E/S (de hardware). • Señal externa de reloj, fallo de circuitería (hardware). Existe una rutina de servicio (RSI) para cada una de ellas. Cuando la CPU se interrumpe, se suspende la acción, se guarda el estado de la CPU, y se transfiere la ejecución a una posición fija quecontiene la dirección inicial de la rutina de servicio para esa interrupción. Se ejecuta la rutina, y al terminar la CPU reanuda la acción que fue interrumpida. Para manejar las interrupciones más rápidamente se utiliza una tabla de punteros a rutinas de interrupción (vector de interrupciones).
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2.1 Funcionamiento de los sistemas decomputación:
Ciclo de instrucción con interrupciones:

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2.1 Funcionamiento de los sistemas de computación:
Tratamiento genérico de una interrupción simple:
Hardware Software

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2.1 Funcionamiento de los sistemas de computación:
Interrupciones:
Las demás interrupciones se desactivan mientrasse procesa una interrupción, cuando el SO termine de atender la interrupción actual se vuelven a activar. Nota: Algunas arquitecturas avanzadas permiten procesar simultáneamente más de una interrupción, siempre y cuando la nueva interrupción tenga mayor prioridad que la que se está procesando. Los SO modernos son del tipo “controlado por interrupciones” (el SO espera tranquilamente por un suceso).Los sucesos conllevan la ocurrencia de una interrupción o una trampa (excepción). Trampa: interrupción generada por software debida a un error (p.e. acceso no válido a memoria) o una solicitud específica de un programa de usuario que necesita del SO. Cuando ocurren el hardware transfiere el control al SO.
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2.2 Ejecución de instrucciones einterrupciones y estructura de E/S.
2.2.1 Estructura de la E/S:
Los dispositivos se conectan al bus a través de los controladores de E/S. La CPU se comunica con los controladores a través de instrucciones especiales o de direcciones de memoria concretas. Cada controlador tiene un búfer local. La CPU envía y recoge datos del búfer. El controlador notifica a la CPU la finalización de una operación o lallegada de nuevos datos mediante una interrupción.

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2.2 Ejecución de instrucciones e interrupciones y estructura de E/S.
2.2.2 Ejecución de instrucciones (1):
Se clasifican en:
• • • • Procesador – memoria. Procesador – E/S. Procesamiento de datos. Control.

Ciclo de instrucción:

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