Sistema operativo
Páginas: 6 (1439 palabras)
Publicado: 3 de abril de 2013
Arquitectura del Sistema Operativo
La organización de los sistemas operativos ha evolucionado desde los monitores residentes como DOS hasta los modernos sistemas multiproceso como Solaris. A continuación revisamos algunas de las componentes que debe incluir todo sistema operativo moderno.
El núcleo
El núcleo es la componente del sistema operativo que siempre está residente en la memoriareal del computador. La función primordial del núcleo es transformar los recursos reales del computador en recursos estándares y cómodos de usar.
Es así como el núcleo transforma un procesador real con su memoria finita en un número prácticamente ilimitado de procesadores virtuales o procesos. Cada proceso dispone de su propio tiempo de CPU, una memoria extensible y mecanismos estándares parainteractuar con los dispositivos, sin importar los detalles físicos de su implementación.
La API del núcleo
Una API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) es el conjunto de servicios que ofrece un sistema a las aplicaciones usuarias de ese sistema. Las aplicaciones invocan estos servicios a través de llamadas a procedimientos. La API queda definida por lo tanto por los nombres de estosprocedimientos, sus argumentos y el significado de cada uno de ellos.
El conjunto de servicios que ofrece el núcleo a los procesos se denomina la API del núcleo. Está formada por procedimientos pertenecientes al núcleo, pero que se invocan desde un proceso cualquiera. La invocación de uno de estos procedimientos es una llamada al sistema.
Ejemplos de llamadas al sistema en Unix son:
Manejode Procesos: creación ( fork), destrucción ( kill), término ( exit), sincronización ( wait), carga de un binario ( exec).
Manejo de memoria: extensión de la memoria de datos ( sbrk).
Manejo de archivos y dispositivos: open, read, write y close.
Estas llamadas se implementan usualmente con una instrucción de máquina que provoca una interrupción. Esta interrupción hace que el procesador real pasea modo sistema e invoque una rutina de atención perteneciente al núcleo y que ejecuta la llamada al sistema. Los argumentos de la llamada se pasan a través de los registros del procesador.
Los drivers para dispositivos
La operación de los dispositivos es altamente dependiente de su implementación. Es así como un disco SCSI se opera de una forma distinta de un disco IDE. Para independizar elcódigo del núcleo de los variados mecanismos de interacción con los dispositivos, el núcleo define clases de dispositivos. Ejemplos de clases son disco, cinta, puerta de comunicación, interfaz de red, etc. Para cada clase se define una interfaz estándar para interactuar con cualquier dispositivo que pertenezca a la clase. Esta interfaz corresponde a las declaraciones de un conjunto deprocedimientos no implementados.
Un driver es el código que implementa una interfaz estándar para interactuar con un dispositivo específico, como por ejemplo un disco SCSI. Este código es por lo tanto altamente dependiente de los discos SCSI y no funcionará con discos IDE. Sin embargo, el núcleo interactúa con este driver para discos SCSI de la misma forma que lo hace con el driver para discos IDE, esdecir a través de la misma interfaz.
La visión que tiene el núcleo de un disco a través de un driver es la de un arreglo de bloques de 512 o 1024 bytes de taman o fijo. El núcleo puede leer o escribir directamente cualquiera de estos bloques haciendo uso de la interfaz estándar de la clase disco.
Por otra parte, la visión que tiene el núcleo de una cinta es la de un conjunto de bloques de tamano variable que sólo pueden leerse o grabarse en secuencia. También puede rebobinar esta cinta para volver a leerla o grabarla. Todo esto a través de la interfaz estándar de la clase cinta.
En Unix una aplicación puede accesar una partición de un disco en su formato nativo abriendo por ejemplo /dev/sd0a.
Es usual que los drivers estén siempre residentes en la memoria real y por lo tanto...
La organización de los sistemas operativos ha evolucionado desde los monitores residentes como DOS hasta los modernos sistemas multiproceso como Solaris. A continuación revisamos algunas de las componentes que debe incluir todo sistema operativo moderno.
El núcleo
El núcleo es la componente del sistema operativo que siempre está residente en la memoriareal del computador. La función primordial del núcleo es transformar los recursos reales del computador en recursos estándares y cómodos de usar.
Es así como el núcleo transforma un procesador real con su memoria finita en un número prácticamente ilimitado de procesadores virtuales o procesos. Cada proceso dispone de su propio tiempo de CPU, una memoria extensible y mecanismos estándares parainteractuar con los dispositivos, sin importar los detalles físicos de su implementación.
La API del núcleo
Una API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) es el conjunto de servicios que ofrece un sistema a las aplicaciones usuarias de ese sistema. Las aplicaciones invocan estos servicios a través de llamadas a procedimientos. La API queda definida por lo tanto por los nombres de estosprocedimientos, sus argumentos y el significado de cada uno de ellos.
El conjunto de servicios que ofrece el núcleo a los procesos se denomina la API del núcleo. Está formada por procedimientos pertenecientes al núcleo, pero que se invocan desde un proceso cualquiera. La invocación de uno de estos procedimientos es una llamada al sistema.
Ejemplos de llamadas al sistema en Unix son:
Manejode Procesos: creación ( fork), destrucción ( kill), término ( exit), sincronización ( wait), carga de un binario ( exec).
Manejo de memoria: extensión de la memoria de datos ( sbrk).
Manejo de archivos y dispositivos: open, read, write y close.
Estas llamadas se implementan usualmente con una instrucción de máquina que provoca una interrupción. Esta interrupción hace que el procesador real pasea modo sistema e invoque una rutina de atención perteneciente al núcleo y que ejecuta la llamada al sistema. Los argumentos de la llamada se pasan a través de los registros del procesador.
Los drivers para dispositivos
La operación de los dispositivos es altamente dependiente de su implementación. Es así como un disco SCSI se opera de una forma distinta de un disco IDE. Para independizar elcódigo del núcleo de los variados mecanismos de interacción con los dispositivos, el núcleo define clases de dispositivos. Ejemplos de clases son disco, cinta, puerta de comunicación, interfaz de red, etc. Para cada clase se define una interfaz estándar para interactuar con cualquier dispositivo que pertenezca a la clase. Esta interfaz corresponde a las declaraciones de un conjunto deprocedimientos no implementados.
Un driver es el código que implementa una interfaz estándar para interactuar con un dispositivo específico, como por ejemplo un disco SCSI. Este código es por lo tanto altamente dependiente de los discos SCSI y no funcionará con discos IDE. Sin embargo, el núcleo interactúa con este driver para discos SCSI de la misma forma que lo hace con el driver para discos IDE, esdecir a través de la misma interfaz.
La visión que tiene el núcleo de un disco a través de un driver es la de un arreglo de bloques de 512 o 1024 bytes de taman o fijo. El núcleo puede leer o escribir directamente cualquiera de estos bloques haciendo uso de la interfaz estándar de la clase disco.
Por otra parte, la visión que tiene el núcleo de una cinta es la de un conjunto de bloques de tamano variable que sólo pueden leerse o grabarse en secuencia. También puede rebobinar esta cinta para volver a leerla o grabarla. Todo esto a través de la interfaz estándar de la clase cinta.
En Unix una aplicación puede accesar una partición de un disco en su formato nativo abriendo por ejemplo /dev/sd0a.
Es usual que los drivers estén siempre residentes en la memoria real y por lo tanto...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.