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Mg. Samuel Oporto Díaz Estructura de los Sistemas de Computo Lima, 30  de  Abril 2005 SISTEMAS OPERATIVOS
Los Sistemas Operativos son programas para la administración eficiente de los recursos del computador .
Tabla de Contenido ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Objetivos de la Sesión ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Mapa Conceptual de la Sesión μ P Proceso E/S Bus Memoria
VISION GENERAL DE UN SISTEMA DE COMPUTO
Sistema Operativo ,[object Object],[object Object],[object Object]
Elementos Básicos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Componentes de Alto Nivel
Componentes de Alto Nivel ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
PROCESADOR
Registros del Procesador ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1. Registros Visibles al Usuario ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1. Registros Visibles al Usuario ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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2. Registros de Control y de Estado ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Modos de Operación ,[object Object],[object Object],[object Object]
Modos de Operación ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ejecución de Instrucciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Leer la siguiente instrucción Ejecutar la instrucción INICIO FIN
Lectura y ejecución de instrucciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Registro de Instrucción ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Máquina Hipotética Código de Operación Dirección 0 3 4 15 S Magnitud 0 1 15 Formato de Instrucción Formato de un entero Registros Internos de la CPU PC: Contador de Programa Dirección de la Instrucción. IR: Registro de la Instrucción Instrucción que está ejecutandose AC: Acumulador Almacenamiento Temporal Listado de códigos de operación 0001 Cargar de la memoria al acumulador 0010 Almacenar el acumulador en memoria 0101 Sumar al AC el contenido de la memoria
Ejemplo de ejecución de un programa ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ejemplo de ejecución de un programa 0001 Cargar de la memoria al acumulador 0010 Almacenar el acumulador en memoria 0101 Sumar al AC el contenido de la memoria
Ejercicio 1 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Acceso directo a Memoria (DMA) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
E/S y acceso directo a memoria UCP memoria dispositivos de entrada/salida instrucciones de E/S
Ejercicio 2 ,[object Object],9.6x10 3  bps 10 6  bps R = 9.6 x 10 3  / 10 6  =  0.96%
Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
Tipos de Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Vector de Interrupciones
Administración de Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Transferencia de Control ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],ISR Proceso actual Interrupción
Tratamiento de una Interrupción El controlador del dispositivo u otro sistema del hardware genera una interrupción El procesador carga el nuevo valor del PC dependiendo de la interrupción El procesador inserta la PSW y el PC en la pila El procesador finaliza la ejecución de la instrucción en curso El procesador acusa el recibo de la interrupción Restaurar los valores anteriores de PSW y PC Interrupción del proceso Salvar el resto de la información de estado del proceso Restaurar la información de estado del proceso Hardware  Software
Tratamiento de interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Múltiples Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object]
Múltiples Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Multiprogramación ,[object Object],[object Object],[object Object]
Ejercicio 3
BUSES
Buses ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Buses
MEMORIA
Jerarquía de Memoria Costo / bit Tiempo Acceso Capacidad + + + Registros Cache Memoria Principal Memoria Secundaria <Disco Magnético> Cinta magnética
Memoria Cache ,[object Object],[object Object],[object Object],CPU. 100 MHz V memoria principal 180 nanosegundos. V memoria cache   45 nanosegundos.
Memoria Cache ,[object Object],[object Object],[object Object],Memoria principal Procesador Tiempo de cada ciclo (nseg) 10 4 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 10 3 10 2 10 1
Memoria Cache ,[object Object],[object Object],[object Object]
Diseño de la Memoria Caché ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Diseño de la Memoria Caché ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tamaños ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],K M C
ENTRADA/SALIDA
Operaciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1. E/S Programada ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Emitir orden de lectura al módulo de E/S Leer estado del módulo de E/S Leer palabra del módulo de E/S Escribir palabra en memoria ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU    E/S E/S    CPU Condición de Error E/S    CPU CPU    Memoria Listo No  listo No Si
2. E/S Dirigida por Interrupciones ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Emitir orden de lectura al módulo de E/S Leer estado del módulo de E/S Leer palabra del módulo de E/S Escribir palabra en memoria ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU    E/S Hacer otra cosa Interrupción E/S    CPU Condición de Error E/S    CPU CPU    Memoria Listo No Si
3. Acceso Directo a Memoria ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S CPU    DMA Hacer otra cosa Interrupción DMA    CPU Siguiente instrucción
E/S Programada E/S Dirigida por interrupciones DMA Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU    E/S E/S    CPU Condición de Error E/S    CPU CPU    Memoria Listo No  listo No Si Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU    E/S Hacer otra cosa Interpretar E/S    CPU Condición de Error E/S    CPU CPU    Memoria Listo No Si Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S CPU    DMA Hacer otra cosa Interpretar DMA    CPU Siguiente instrucción
Bibliografía ,[object Object]
[object Object]

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Estructura de computos

  • 1. Mg. Samuel Oporto Díaz Estructura de los Sistemas de Computo Lima, 30 de Abril 2005 SISTEMAS OPERATIVOS
  • 2. Los Sistemas Operativos son programas para la administración eficiente de los recursos del computador .
  • 3.
  • 4.
  • 5. Mapa Conceptual de la Sesión μ P Proceso E/S Bus Memoria
  • 6. VISION GENERAL DE UN SISTEMA DE COMPUTO
  • 7.
  • 8.
  • 10.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22. Máquina Hipotética Código de Operación Dirección 0 3 4 15 S Magnitud 0 1 15 Formato de Instrucción Formato de un entero Registros Internos de la CPU PC: Contador de Programa Dirección de la Instrucción. IR: Registro de la Instrucción Instrucción que está ejecutandose AC: Acumulador Almacenamiento Temporal Listado de códigos de operación 0001 Cargar de la memoria al acumulador 0010 Almacenar el acumulador en memoria 0101 Sumar al AC el contenido de la memoria
  • 23.
  • 24. Ejemplo de ejecución de un programa 0001 Cargar de la memoria al acumulador 0010 Almacenar el acumulador en memoria 0101 Sumar al AC el contenido de la memoria
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28. E/S y acceso directo a memoria UCP memoria dispositivos de entrada/salida instrucciones de E/S
  • 29.
  • 30.
  • 31.
  • 32.  
  • 33.
  • 35.
  • 36.
  • 37. Tratamiento de una Interrupción El controlador del dispositivo u otro sistema del hardware genera una interrupción El procesador carga el nuevo valor del PC dependiendo de la interrupción El procesador inserta la PSW y el PC en la pila El procesador finaliza la ejecución de la instrucción en curso El procesador acusa el recibo de la interrupción Restaurar los valores anteriores de PSW y PC Interrupción del proceso Salvar el resto de la información de estado del proceso Restaurar la información de estado del proceso Hardware Software
  • 38.
  • 39.
  • 40.
  • 41.
  • 43. BUSES
  • 44.
  • 45. Buses
  • 47. Jerarquía de Memoria Costo / bit Tiempo Acceso Capacidad + + + Registros Cache Memoria Principal Memoria Secundaria <Disco Magnético> Cinta magnética
  • 48.
  • 49.
  • 50.
  • 51.
  • 52.
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  • 55.
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  • 57.
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  • 59. E/S Programada E/S Dirigida por interrupciones DMA Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU  E/S E/S  CPU Condición de Error E/S  CPU CPU  Memoria Listo No listo No Si Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S ¿estado? ¿Hecho? Siguiente instrucción CPU  E/S Hacer otra cosa Interpretar E/S  CPU Condición de Error E/S  CPU CPU  Memoria Listo No Si Emitir orden de lectura al módulo de E/S Emitir orden de lectura al módulo de E/S CPU  DMA Hacer otra cosa Interpretar DMA  CPU Siguiente instrucción
  • 60.
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