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ARQUITECTURA Y SISTEMAS OPERATIVOS

Primer Modulo

Prof. Alberto ROZENFARB

INDICE
DEFINICIÓN DE SISTEMA OPERATIVO 5
Esquema estructural 5
HISTORIA 6
PRIMERA GENERACIÓN (1949/1959) 8
SEGUNDA GENERACIÓN (1959/1965) 8
TERCERA GENERACIÓN (1965/1970) 8
EVOLUCION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS 9
CONCEPTO DE PROGRAMA ALMACENADO 9
Algunos componentes de la CPU. 10Descripción de los registros usados por un programa. 11
Ejemplo: CONTENIDO DE LA PSW DE UNA PENTIUM II 12
Descripción del procesamiento de un programa 12
Ciclo de instrucción: 13
Ciclo de ejecución: 13
Ciclo de interrupción: 13
Interrupciones 14
Stack 14
Punto de Retorno 14
Problemas inherentes a la Multiprogramación 15
Cambio de contexto 16
Interrupción 16
Atención de una interrupción:17
Resumen paso a paso 17
Motivos de Interrupciones. 18
Jerarquías de memoria. 18
Principio de localización 19
Memoria Cache 19
Ejemplo del funcionamiento de una memoria Cache 21
Técnicas Controladoras De Entradas/Salidas De Datos 21
1) Entrada Salida programada: 21
2) Entrada Salida por Interrupciones: 21
3) E/S por D.M.A ( Acceso directo a memoria): 22
Típico diagrama de bloquesdel DMA 22
24
Protección de Recursos Compartidos: 24
DESARROLLO DE PROGRAMAS 24
EJECUCION DE PROGRAMAS 24
ACCESO A DISPOSITIVOS DE E/S 25
ACCESO CONTROLADO A LOS ARCHIVOS 25
ACCESO AL SISTEMA 25
DETECCION DE ERRORES Y RESPUESTA 25
CONTABILIDAD 25
DISEÑO JERÁRQUICO GENÉRICO DE UN SISTEMA OPERATIVO: 25
SPOOLING 27
Multiprogramación: 27
Necesidad de definir procesos 28
PROCESOS 28
PCB(Process Control Block) 29
ELEMENTOS TIPICOS DE UN PROCESS CONTROL BLOCK 29
Identificación de Procesos 29
Información del estado del procesador 29
Información de control de procesos 29
ESTADOS DE UN PROCESO: 30
Diagrama general de estados (estructura de dos estados): 31
Time Out 31
Motivos de finalización de un proceso: 32
EVOLUCION DE UN PROCESO: 32
Esquema de 8 estados: 32Transiciones De Estados De Un Proceso 34
Suspensión (que genera swapping) 35
Reingreso de un programa a proceso 35
Descripción esquemática de procesos 35
Implementación de las colas 36
REPRESENTACION DE UN PROCESO EN MEMORIA 37
PLANIFICACION DE CORTO PLAZO - DISPATCHER 38
Políticas de Administración del Procesador 38
SJF Shortest Job First 39
Planificación por prioridad 39
ROUND ROBIN 39Evolución de los Sistemas Operativos 40
Serial 40
Batch Simple 41
Batch Multiprogramado 43
Razones para su uso 44
Recursos Compartidos. 44
Computación más rápida. 44
Confiabilidad. 44
Comunicación. 44
Comparación entre un Batch Multiprogramado y un Time Sharing 46
Misceláneas sobre Sistemas Operativos. 47
ESTRUCTURA DE CAPAS SIMPLES 48
ESTRUCTURA DE CAPAS ENCAPSULADAS (Windows NT4.0) 49
MULTIHILOS-MULTITHREADING 54
OPERACIONES CON HILOS 56
BENEFICIOS: 56
IMPLEMENTACION DE HILOS 57
ULT Hilos a nivel de usuario 57
KLT HILOS A NIVEL KERNEL (NUCLEO) 57
PREGUNTAS SOBRE SISTEMAS OPERATIVOS 59
TRABAJO PRACTICO I 62
TRABAJO PRACTICO II 64
Significado de palabras clave 71

INTRODUCCIÓN

Con el afán de ubicar al contenido de nuestra materia vinculado alfuncionamiento de un Sistema de Computación, sugiero posicionarse frente a dicho sistema y pensar conceptualmente, acerca de su probable estructura y servicios que brinda.

Una posible visión elemental o primitiva, es la de una caja negra, de la cual no conocemos su funcionamiento. Solo conocemos que nos permite hacer cálculos, guardar información para una posterior elaboración, entregarnosinformación elaborada, es decir podemos observar, que está compuesto por un conjunto de dispositivos cada uno con una función específica, vinculados con una cierta lógica y conectados por un cableado, trabajando de manera coordinada. Esa coordinación nos la da el Sistema Operativo por lo que representa para el usuario, un cierto nivel de abstracción: este reconoce su existencia sin conocer su...