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Relacionando el Hardware con el Sistema Operativo (Principales aspectos…
Relacionando el Hardware con el Sistema Operativo
Unidad de procesamiento
Es el cerebro del computador, Allí se ejecutan los programas y operaciones dadas a la computadora. Las Funciones qué este tiene son las siguientes:
Atender las interrupciones y excepciones
En este el sistema operativo puede perder información importante mediante una interrupción abrupta del sistema, uno de los tipos puede ser interrupción de división mediante ceros.
Interrupciones y excepciones:
Aquí es dónde los procesos tienen cómo atender a interrupciones qué se presentan en el sistema y esto sucede cuando ocurre algún evento qué requiera al S.O. el hardware escribe a una ubicación predeterminada de la memoria y levantando una solicitud de interrupción detiene el proceso que se estaba ejecutando en el pc.
Las Interrupciones pueden organizarse por prioridades de manera tal qué un proceso con menor jerarquía no puede tumbar a uno con mayor rango, y las interrupciones suelen presentarse cuando hay almacenada información en un buffer y si hay pérdida de este, se pierden los datos. Estas interrupciones son generadas por causas externas (Un dispositivo que requiera atención) Mientras que la excepción viene generada por un proceso (una condición en el proceso que requiere la intervención del sistema
operativo)
Las funciones del sistema operativo respecto a las interrupciones son las siguientes:
Administrar el hardware manejador de interrupciones: Aquí se enmascara y desenmascara las interrupciones, se asigna y configura las interrupciones, se notifica al interruptor cuando se haya presentado la interrupción, etc.
Abstraer las interrupciones: Cuando se presentan interrupciones de tipo hardware, estas son enmascaradas, a su vez el S,O. comunica estas interrupciones mediante detenimiento de procesos, alertas, etc
Punto de entrada al sistema operativo: Muchos S.O. usan las interrupciones cómo un llamado al sistema, un ejemplo de uno es Linux.
Atender excepciones y fallas: Aquí se puede dar la división entre ceros, la cuál debe ser tratada por el sistema operativo, todo depende de la causa de la interrupción en sí para qué el S.O. tome una determinada acción a realizar.
Inicialización
Al cargar el sistema operativo, se realizan tareas de este tipo Cómo paginación, segmentación, configuración de trampas, interrupciones etc.
Multiplexación
Es un sistema multiproceso en el qué se es asignado determinados procesos para que se cumplan en un determinado tiempo a la UDP, Allí se ejecutan los procesos de forma exclusiva.
Jerarquía de almacenamiento
Arquitectura Von Neumann
La arquitectura de Von Neumann consta de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida. El significado ha evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado en el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann y muchas veces limita el rendimiento del sistema.
Se compone de 5 aspectos básicos: La memoria, la unidad Aritmética lógica, la unidad de control del programa y los equipos de entrada y salida.
La memoria más rápida del un S.O. son los Registros, qué se ubican en cada núcleo de la CPU. En el inicio de la computación, se hacía uso de una arquitectura llamada RISC, la cuál sólo permitía la ejecución de procesos entre registros, estos actuaban cómo contadores , a continuación unos ejemplos:
Computador MOS 6502:
Tenía un acumulador de 8 bits, dos registros de 8 bits, un refistro de estado del procesador de 8 bits, un apuntador al stack de 8 bits y un apuntador al programa de 16 bits
Computador el Zilog Z80:
Éste tenía 14 registros, tres de 8 bits y el resto de 16 bits.
El famoso computador Intel 8088:
Aquí nace la primera arquitectura de pcs, Brindaba 4 registros de uso general.
Organización Jerárquica de almacenamiento
https://drive.google.com/drive/folders/1ZapcEjszbaJsbYLJUpw7SRDPbR4cLZtf
Los programas y datos tienen que estar en la memoria principal para poder ejecutarse o
ser referenciados
Las Terminales
Son dispositivos electrónicos qué se usan para poder ingresar y emitir resultados dentro de un sistema de cómputo. Operaciones cómo el borrado, editado, y movimiento son tratados cómo
secuencias de escape
, esto es, una serie de caracteres simples qué juntos representan una acción a realizar,
Interfaz gráfica de usuario
Principales aspectos del Hardware
Compaginación del almacenamiento:
Registro de relocalización:
Interrupciones y escrutinio:
Utilización del “buffer”
Dispositivos periféricos
Dispositivos periféricos
Temporizadores y relojes
Operaciones en línea y fuera de línea; procesadores satélite:
Canales de entrada / salida
Robo de ciclo
Direccionamiento de base más desplazamiento
Estado de problema, estado supervisor, instrucciones privilegiadas
Almacenamiento virtual:
Multiprocesamiento
Permite ejecutar varias tareas al mismo tiempo
Acceso directo a la memoria (DMA)
Canalización
Jerarquía de almacenamiento