Sistemas Operativos

02/11/2010

Sistemas operativos
Capítulo 1

1

Sistema operativo
• Aprovecha los recursos del hardware de
uno o más procesadores
• Proporciona una serie de servicios a los
usuarios del sistema
• Controla la memoria secundaria y los
dispositivos de E/S

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1

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Elementos básicos
• Procesador
• Memoria principal
– volátil
– también denominada memoria real omemoria
primaria
• Módulos de E/S
– dispositivos de memoria secundaria
– equipos de comunicaciones
– terminales
• Bus del sistema
– Comunicación entre los procesadores, la memoria
principal y los módulos de E/S
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Procesador
• Dos registros internos
– Registro de dirección de memoria [RDIM o MAR
(Memory Address Register)]
• Especifica la dirección para la próxima lectura o escritura

–Registro de datos de memoria [RDAM o MBR
(Memory Buffer Register)]
• Contiene datos escritos en la memoria o recibe datos
leídos de la memoria

– Registro de dirección de E/S
– Registro de datos de E/S

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2

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Componentes de alto nivel
Memoria principal
•
•
•

Bus del
sistema
RDIM

Instrucción
Instrucción

0
1
2
•
•
•

Instrucción

RDAM

•
•
•RDI E/S
Unidad de
ejecución

Datos

RDA E/S

Datos
Datos

Módulo de E/S
Datos
•
•
•

n-2
n-1

PC = Contador de programa
IR = Registro de instrucción
RDIM = Registro de dirección de memoria
RDAM = Registro de datos de memoria
RDI E/S = Registro de dirección de entrada/salida
RDA E/S = Registro de datos de entrada/salida

Figura 1.1. Componentes de un computador: visiónal
más alto nivel

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Registros del procesador
• Registros visibles para el usuario
– Permiten al programador minimizar las
referencias a la memoria principal
optimizando el uso de registros

• Registros de control y estado
– Usados por el procesador para controlar su
operación
– Usados por rutinas privilegiadas del sistema
operativo para controlar la ejecución de
programas
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Registros visibles para el
usuario
• Se puede acceder a él mediante el lenguaje de
máquina
• Disponible para todos los programas:
programas de aplicación y programas de
sistema
• Tipos de registros
– de datos
– de dirección
• Índice
• Puntero de segmento
• Puntero de pila
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Registros visibles para el
usuario
• Registros de dirección
– Índice
• Implica añadirun índice a un valor de base para
obtener una dirección

– Puntero de segmento
• Cuando la memoria se divide en segmentos, la
referencia de memoria consta de un segmento y
un desplazamiento

– Puntero de pila
• Apunta a la cima de la pila
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4

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Registros de control y estado
• Contador de programa (Program Counter, PC)
– Contiene la dirección de la próxima instrucción• Registro de instrucción (Instruction Register,
IR)
– Contiene la última instrucción

• Palabra de estado del programa (Program
Status Word, PSW)
– Códigos de condición
– Habilitador/inhabilitador de interrupciones
– Supervisor/modo usuario
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Registros de control y estado
• Códigos de condición o indicadores
– Bits asignados por el hardware del
procesador como resultado deoperaciones
– Ejemplos
•
•
•
•

Resultado positivo
Resultado negativo
Cero
Desbordamiento

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5

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Ejecución de instrucciones
• Dos pasos
– El procesador lee las instrucciones de la
memoria
• Búsquedas

– El procesador ejecuta cada una de las
instrucciones

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Ciclo de instrucción
Fase de búsqueda

Inicio

Busca la
siguiente instrucción

Fase deejecución

Ejecuta la
instrucción

Parada

Figura 1.2. Ciclo de instrucción básico

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Búsqueda y ejecución de una
instrucción
• El procesador busca la instrucción en la
memoria
• El contador de programa (PC) almacena
la dirección de la siguiente instrucción
que se va a leer
• El contador de programa se incrementa
después de cada instrucción

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Registro de...