Sistemas operativos 02_-_2010

CURSO DE SISTEMAS OPERACIONALES
02 – INTRODUCCION (2)

Elkin Alfredo Albarracin Navas, Esp.
Universidad Pontificia Bolivariana – Seccional Bucaramanga
II Semestre Académico 2010

SISTEMA OPERATIVO

Un sistema operativo explota :

• Los recursos hardware de uno o más procesadores para proporcionar un
conjunto de servicios a los usuarios de un sistema.
• Gestiona la memoria secundaria.
• Gestiona los dispositivos de E/S.


ELEMENTOS BASICOS
CPU MEMORIA PRINCIPAL
.
PC RDIM BUS DEL SISTEMA .
IR RDAM .
INSTRUCCION
RDI E/S
UNIDAD INSTRUCCION
DE
EJECUCIÓN RDIAE/S INSTRUCCION
.
MODULO E/S
.
.
.
DATOS
Buffers PC = Contador del Sistema
IR = Registro de Instrucción
RDIM = Registro de dirección de memoria DATOS
RDAm = Registro de datos en memoria
RDI E/S = Registro de Dirección Entrda – salida
RDA E/S = Registro de datos Entrada / Salida
DATOS

REGISTROS DEL PROCESADOR

A través de los registros del procesador , este proporciona una memoria mas rápida aunque de
menor capacidad que la memoria principal. Estos registros realizan dos (2) funciones
principales :

Registros Visibles Al Usuario : Permiten hacer referencia a
la memoria principal optimizando el uso de los registros. (A
través de lenguaje de máquina o asembler).

Registros de Control y Estado : permiten controlar la
operación del procesador y rutinas importantes del sistema
operativo para controlar la ejecución de programas.


Registros Visibles de usuario

Registros de Datos : Son los utilizados por el programador para un
propósito en general y pueden usarse con cualquier instrucción que realice
operaciones sobre datos.
Registros de Dirección : Contienen direcciones de memoria principal de
datos e instrucciones , pueden ser de propósito general o dedicados :

• Registros de Índice : Direccionamiento indexado , supone agregar o sumar un
índice a un valor de base para obtener la dirección efectiva.
• Puntero de Segmento : la memoria se divide en segmentos (bloques de bytes o
bits) de longitud variable.
• Punteros de Pila : Es un registro dedicado que apunta a la cola de la pila, son
utilizados para las instrucciones que no tienen campo de dirección (apilar, extraer).


Registros de Control de Estado

Tales como RDIM , RDAM, RDI E/S, RDA E/S , PC (Dirección de la próxima
instrucción que se leerá en la memoria) y IR ( Contiene la última instrucción leída).

PSW ( Program Status Word) : Contiene información de los estados,
generalmente con códigos de condición , bits para habilitar o deshabilitar
instrucciones y un bit para supervisar.

Códigos de Condición (Indicadores) : Es un bit asignado por el HW del
procesador con base en el resultado de las operaciones.


EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES

• Un programa que va a ejecutarse en un
procesador consta de un conjunto de
instrucciones en memoria.

• La ejecución de instrucciones consiste en el
proceso que hace el procesador de buscarlas en
memoria y ejecutar cada una de ellas.

• Dependiendo de la naturaleza de la instrucción
puede involucrar una o varia operaciones.


EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES
CICLO DE INSTRUCCIÓN BÁSICO
Fase de Búsqueda Fase de Ejecución

Busca la
INICIO Ejecuta la PARADA
siguiente
instrucción
instrucción

La instrucción leída se carga en un registro del procesador llamado IR (bits), el procesador la
interpreta y realiza la acción, la cual puede ser:

• Procesador – Memoria : transferir datos de procesador a la memoria y viceversa.
• Procesador – E/S : Enviar datos a periféricos o recibirlos a través de los módulos de E/S.
• Procesamiento de datos: Realizar operaciones aritméticas o lógicas sobre los datos.
• Control : La instrucción puede especificar que se alterara la secuencia de ejecución.


INTERRUPCIONES

Es un mecanismos proporcionado por los computadores, en el cual los módulos (memoria y
E/S) pueden interrumpir el secuenciamiento normal del procesador. La clases de interrupciones
son :

• De programa : Generada por alguna condición como resultado de la ejecución de alguna
instrucción, como por ejemplo desbordamientos aritméticas, divisiones por cero o
ejecuciones ilegales.

• Por temporizador : Generada por un temporizador de procesador, sirve para realizar
ciertas funciones de forma regular.

• De E/S : Generada por los controladores de E/S, señalan la conclusión normal de una
operación o el error de una de ellas.

• Por fallo de HW : Fallos en suministros de energía o errores de paridad de memoria.


INTERRUPCIONES

Fase de Búsqueda Fase de Ejecución Fase de Interrupción

Interrupciones inhabilitadas

Comprueba si hay
Busca la una interrupción
INICIO Ejecuta la
siguiente e inicia el
instrucción Interrupciones manejador de
instrucción habilitadas
interrupción

PARADA

CICLO DE INSTRUCCIÓN CON EJECUCIONES

INTERRUPCIONES
PROCESAMIENTO SIMPLE DE INSTRUCCIONES

El controlador de
dispositivo ó el HW
genera una interrupción Salva el resto de la
información de estado del
proceso
El procesador termina la
ejecución del la
instrucción actual
Procesa la interrupción
El procesador indica el
reconocimiento de la
interrupción
Restaura la información
del estado del proceso
El procesador apila PSW
y el PC en la pila de
control.
Restaura los antiguos
El procesador carga un PSW y PC
nuevo valor en el PC
basado en la interrupción

HARDWARE SOFTWARE


JERARQUIA DE MEMORIA

¿Cuál es su capacidad ?
¿ Cuál es su velocidad ?
¿ Cuál es su costo ?



Dependiendo de la tecnología utilizada se implementan los sistemas de memoria,
pero en cualquiera de los casos se cumple que:

•A menor tiempo de acceso , mayor costo por bit
•A mayor capacidad , menor costo por bit
•A mayor capacidad , menor velocidad de acceso, costo bajo por bit.

SOLUCIÓN :




A medida que se desciende:

Registros • Disminuye el costo por bit
Memoria Cache • Aumento de la capacidad
Interna RAM • Aumento del tiempo de acceso
• Disminución de la frecuencia de acceso a memoria
del computador

Almacenamiento Discos Magnéticos
Externo DVD, CD
USB,ARRAYS

Almacenamiento Cintas Magnéticas
Fuera de Línea Discos Opticos


?????????

Existe alguna forma de establecer el tiempo medio
de acceso a un byte en un procesador que tiene
acceso a dos niveles de memoria?

Como esta diseñada la memoria cache y como es
su operación de lectura.


Sistemas operativos 02_-_2010

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Similaire à Sistemas operativos 02_-_2010

Similaire à Sistemas operativos 02_-_2010 (20)

Plus de Elkin Alfredo Albarracin Navas

Plus de Elkin Alfredo Albarracin Navas (7)

Sistemas operativos 02_-_2010