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Sistemas Operativos
Introducción
UMH

DSO 2013-2014

¿Qué es un computador?

[Hamacher96]: “máquina de cálculo electrónica de alta velocidad que
acepta información digitalizada, la procesa atendiendo a una lista de
instrucciones que almacena internamente, y produce la
correspondiente información de salida”.
[RAE]: “Máquina electrónica, analógica o digital, dotada de una memoria
de gran capacidady de métodos de tratamiento de la información,
capaz de resolver problemas matemáticos y lógicos mediante la
utilización automática de programas informáticos”.

Esquema de funcionamiento de
la computadora
Datos

Computadora

Instrucciones
de máquina

Resultados

Arquitectura del computador
¿Que es?
Arquitectura del Computador

(ISA) Juego de Instrucciones:
Diseño del conjunto de instrucciones.Interface del computador.
Relación con los compiladores.

Organización de la máquina:
Unidades funcionales y su interconexión.
Transparente al software.
Componentes Hardware

Introducción
Funciones de un computador:
–
–
–
–

Procesamiento de datos.
Almacenamiento de datos.
Transferencias de datos entre el computador y el exterior.
Control de las anteriores operaciones.

La excesiva generalidad deestas funciones se debe a que la
especialización funcional de un computador ocurre cuando se
programa y no cuando se diseña.


Sus principales componentes estructurales
son:
–
–
–

Procesador: controla el funcionamiento del computador y
procesa los datos.
Subsistema de memoria: almacena datos.
Subsistema de entrada/salida: transfiere datos entre el

Estructura del
computador

Código
UNIDADARITMÉTICA

ROM

UNIDAD DE CONTROL

Estado
Contador de programa

Registro de instrucción
Puntero de pila




Monoprocesador
Multiprocesador
Multicomputador

UNIDAD de ENTRADA/SALIDA

Datos



PERIFÉRICOS

MEMORIA
PRINCIPAL

Registros

Secuencia de ejecución del
computador


Secuencia de trabajo del computador
•

a) Lectura de la instrucción apuntada por CP

•

b) Incremento del CP

•

c)Ejecución de la instrucción
– secuencia lineal: ejecuta instrucciones consecutivas
– bucle infinito

• Ruptura del secuenciamiento lineal de instrucciones
●
●

●

La instrucción de salto modifica el CP
Se produce una interrupción interna o externa
(el procesador automodifica el CP)
La instrucción de trap produce una interrupción

Interrupciones
• Ruptura de la secuencia de ejecución
●

HW
●
●
●

●

Salvaalgunos registros del procesador (CP y registro de estado)
Eleva el nivel de ejecución del procesador (nivel de núcleo)
Salta al SO

SO
●

S.O.

Rutina tratamiento de la interrupción

Agente que
interrumpe
Solicitud de
Interrupción

Tabla
Interr.
Rutina Trat.
Interrupción

Vector
Unidad de
control

Memoria

Interrupciones
• Fuentes de las interrupciones:
●
●
●
●
●

Excepciones de programaInterrupciones periódicas de reloj
Interrupciones de E/S
Excepciones del HW
Instrucciones TRAP

¿Qué es un SO?

Cada circuito necesita un
lenguaje para su programación.
VIDEO

Calculadora
Programable

Que pasa con los computadores?

Modelo de programación de
usuario y de núcleo
Niveles de ejecución

X
N
Z
V
C

7
6
5
4
3
2
1
0

Octeto de
Usuario

Registro de estado

A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7

D0
D1
D2D3
D4
D5
D6
D7

Registro de estado
T 15
14
S 13
12
11
I2 10
I1 9
I0 8
7
6
5
4
X
N 3
Z 2
V 1
C 0

A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A7'

0

Octeto de Octeto de
Usuario Sistema

D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7

0
0

31

2 -1
216-1
32

2 -1

Mapa de
memoria

Juego de
Instrucciones

Modelo de programación de usuario

Mapa de
memoria

Mapa de
E/S

Juego de
Instrucciones

Modelo de programación de núcleo

Componentes deun computador
CPU

Memoria
Bus

PROGRAMAS

Controlador

HD

Cada
unidad de un computador (CPU, memoria, disco
Todas estas partes deben cooperar transparentemente y eficazmente y
duro, monitor,de
ratón,
necesita
un programa de
forma etc…)
conveniente
a los usuarios
COMO?
control.

SISTEMA
SISTEMA OPERATIVO
OPERATIVO

Evolución de los SO

Evolución de los SO. Evolución
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Procesamiento en serie...