Tema 1 – Estructuras de SO’s
● Estructura del SO.
● Arquitecturas monolíticas, microkernel y
máquinas virtuales.
● Sistemas operativos de propósito
específico.
Sistemas Operativos
Alejandro J. León Salas, 2017
Lenguajes y Sistemas Informáticos
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transparecias fp, Apuntes de Programación Informática
Asignatura: fp fundamentos de prgramación, Profesor: Francisco Jose Cortijo Bon, Carrera: Ingeniería Informática, Universidad: UGR
Tipo: Apuntes
2017/2018
1 / 77
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Tema 1 – Estructuras de SO’s
● (^) Estructura del SO. ● (^) Arquitecturas monolíticas, microkernel y máquinas virtuales. ● (^) Sistemas operativos de propósito específico. Sistemas Operativos Alejandro J. León Salas, 2017 Lenguajes y Sistemas Informáticos
Objetivos
● (^) Conocer el soporte hardware (HW) para el SO. ● (^) Conocer los requisitos funcionales de un SO ( servicios del SO ). ● (^) Conocer diferentes formas de diseñar un SO ( arquitecturas de SO ) y los beneficios de cada una. ● (^) Distinguir diferentes tipos de SO's de propósito específico.
SOPORTE HW
Sistema informático (Computer system)
Hardware (HW)^ Hardware (HW) Sistema Operativo (SO)^ Sistema Operativo (SO) Aplicaciones y Programas de Sistema^ Aplicaciones y Programas de Sistema Usuario Superusuario
Sistema informático. Areas funcionales
CPU^ CPU USB Controller USB Controller Graphics Adapter Graphics Adapter Main Memory (RAM) Main Memory (RAM) Disk Controller Disk Controller
HW. Principales componentes
HW. CPU
Registros internos ● (^) Registro de dirección de memoria, MAR , que contine la dirección de la siguiente R/W. ● (^) Registro de buffer de memoria, MBR , contiene los datos que van a escribirse en memoria o recibe los datos que se leerán de memoria. ● (^) I/O address register, I/O AR , registro de dirección de E/S. ● (^) I/O buffer register, I/O BR , registro de buffer de E/S.
HW. CPU
Otros Registros ● (^) Program Counter ( PC ). Contiene la dirección de la siguiente ejecución a ir a buscar ( fetch ). ● (^) Instruction Register ( IR ). Contiene la última instrucción que se fué a buscar ( fetched ). ● (^) Program Status Word ( PSW ). Contine códigos de condición, información para interrupciones y modo de ejecución del procesador. ● (^) Ej. : IA-32 ofrece 16 reg. básicos: 8 reg. proposito general, 6 reg. de segmento, 1 registro de estado y control y 1 reg. CP.
HW. IA-
EAX – Acumulador EBX – Puntero a datos del segmento DS ECX – Contador para operaciones sobre strings y loops EDX – Puntero de I/O ESI – Puntero a datos situados en el segmento apuntado por el registro DS; puntero al origen para operaciones sobre strings EDI – Puntero a datos (o destino) situados en el segmento apuntado por el registro ES; puntero al destino para operaciones sobre strings EBP – Puntero a datos de la pila (stack) situados en el segmento SS. ESP – Puntero de pila (Stack Pointer) situada en el segmento SS CS – Contiene el selector del segmento de código SS – Contiene el selector de segmento para el segmento de pila DS, ES, FS, GS – Contienen los selectores para segmentos de datos EIP – offset dentro del segmento de código de la siguiente instrucción a ejecutar From Intel® 64 and IA-32 Manuals
HW. Memoria principal (RAM)
● (^) Modelo abstracto. Tabla o array lineal compuesto por un número de elementos ( celdas de memoria ) con un tamaño normalmente igual a 1 byte. ● (^) Los elementos están numerados (identificados) con números naturales desde el 0. Cada número es la dirección de memoria ( memory address ) de la correspondiente celda de memoria. ● (^) Espacio de direcciones ( address space ). Conjunto de números que representa las direcciones de una memoria.
HW. Memoria principal (RAM)
Operaciones : ● (^) Lectura ( R ). La memoria recibe una dirección y devuelve el byte contenido en la celda identificada por dicha dirección. ● (^) Escritura ( W ). La memoria recibe una dirección y un byte y sobreescribe el byte contenido en la celda indicada por la dir. byte read(address i); void write(address i, byte b);
HW. Memoria principal (RAM)
Memory cell (1 byte size)^ Memory cell (1 byte size) @address Ctrl (R/W) data Memory Address 0 1 2 ... 2^n-
HW. Memoria principal (RAM)
Ejemplo espacio de direcciones IA- ● (^) En IA-32 los programas no acceden directamente a la memoria física sino indirectamente usando los modelos de memoria. ● (^) Flat memory model. Es un espacio lineal con direcciones consecutivas en el rango [0,2^32-1] ( linear address space ). Permite direccionar con granularidad de un byte. ● (^) Segmented memory model. ● (^) Real-address mode memory model.
HW. Memoria principal (RAM)
● (^) Real-address mode memory model. Proporcionado por compatibilidad hacia atrás con el procesador 8086. ● (^) Implementación de segmentación con limitaciones en el tamaño de los segmentos, 64KB, y en el espacio de memoria final accesible, 2^20 bytes.
HW. Memoria principal (RAM)
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