Sistemas Operativos y Compiladores

Niveles de complejidad

La unidad de procesamiento central (cpu),que es el componente responsable de la ejecución de las instrucciones; la memoria principal,usada para almacenar instrucciones que están a la espera de ejecutarse y tres dispositivos de e/s.

Organización de las computadoras

La CPU tiene el control global de la computadora y es responsable de la captación ,interpretación y ejecución de secuencias  de instruscciones.

La acción de captar y decodificar las instrucciones la realiza una parte de la cpu denominada unidad de instrucciones.

Las instrucciones son ejecutadas por la unidad de ejecución que contiene un conjunto de registros de trabajos.

La memoria principal M almacena instrucciones y datos A procesar por la CPU.

La acción de una CPU está termporizada por una señal de reloj conocido como tiempo de ciclo de la CPU

Organización de la CPU

La CPU contiene una variedad de registros para el almacenamiento temporal de las direcciones, instrucciones y datos.

Funciones de la CPU

La función primaria de una CPU, como microprocesador es ejecutar programas. Durante su ejecución estos almacenan una memoria exterior a la propia CPU.

CICLO DE INSTRUCCION

1-busqueda de la instrucción

2-decodificación de la instrucción

3-ejecución de la instrucción

Modos de direccionamiento

Una dirección de memoria necesita para ser expresada, al menos, tantos dígitos binarios como precise la dirección máxima para ser referenciada.

Direccionamiento inmediato: cuando el valor del operador esta almacenado directamente en la parte operando de la instrucción.

Direccionamiento directo: un operando se identifica dando la dirección de memoria principal.

Direccionamiento indexado: se obtiene sumando el contenido del campo de operando de la instrucción con el valor de un registro índice.

Direccionamiento relativo:

1-direccion base,aquella desde donde se quiere saltar.

2-calcular la dirección de salto.

3-el numero de posiciones será la diferencia entre las direcciones

Historia evolutiva de S.O.

1946-53

SE PASA DESDE ENIAC AL IBM 650. EN ESTAS NO EXISTEN LOS SISTEMAS OPERATIVOS,PRIMERA GENERACION.

1956

SEGUNDA GENERACION,COMIENZO DEL PROCESO BATCH.

1958-59

APARECEN LOS SUPERVISORES QUE PROPORCIONAN SERVICIO DE INTERRUPCIONES Y DE E/S.

1962-63

TERCERA GENERACION

1964-65

APARECEN LOS METODOS DE ACCESO (GESTION DE DATOS)

1972

MEMORIA VIRTUAL Y COMPUTADORAS VIRTUALES.

1976-80

REDES DE COMPUTADORAS,SISTEMAS DISTRIBUIDOS.

1965-1980

CUARTA GENERACION

Sistema operativo

Reunión de dos conjuntos de programas (logicales):programas de control y de proceso.

Bibliotecas de programas

es un conjunto de programas situados en un soporte de computadora.

Operaciones que se suelen hacer:

incorporar un programa

borrar un programa

modificar un programa

recuperar un programa

funciones y características del sistema operativo

Recurso: actividad o capacidad de un componente físico de la computadora

Proceso o Tarea: secuencia temporal de ejecuciones de instrucciones que corresponde a la ejecución de un programa secuencial.

Trabajo: conjunto de procesos o tareas que pertenecen al mismo programa de usuario.

Un sistema operativo debe cumplir:

Aceptar los trabajos y conservarlos hasta finalizar

Interpretar el lenguaje de control

Controlar las interrupciones

Asignación de los recursos

Introduccion

La gestión de los recursos del sistema es llevada por un conjunto de programas de control.
Al conjunto de programas de control es a lo que realmente se le llama sistema operativo.

Tipos de errores

Errores de maquina:
-fallos principales del hardware

Errores de programa:
-que el programa se meta en un lazo infinito
-error de datos
-error de direccionamiento
-error de protección

Errores de E/S
-son controlados por su propio procesador, el canal.

Tipos de interrupciones

De programas

De error de maquina

Externas

De llamada al supervisor

Estados der los procesos

Entrega

Conserva

Pendiente

Ejecución

Espera

Finalizado

Rutinas de los programas de control

Gestionador del hardware del sistema.

Gestión de datos y archivos

Gestión de trabajos

El núcleo se compone de...

Planificación de la ocupacion

Primer nivel de rutinas de gestión de interrupciones

Rutina de cierre yapertura

Gestión de memoria paginada simple

Para la gestión de memoria paginada se divide el espacio de direcciones de cada programa en pedazos iguales llamados paginas.

Memoria virtual

La memoria virtual se refiere al acceso a memoria principal y memoria secundaria. La gestión de memoria virtual exige un tratamiento de las direcciones para averiguar si corresponde a la memoria principal o no.

Tipos de memoria virtual
-Segmentada
-Paginada
-Segmentada-Paginada

Ubicación Particionada

En esta gestión ,al quedar memoria libre en la parte alta , se desplazan los programas que todavía se están ejecutando.

Si una computadora posee un operando con una estructura de 24 bits,la dirección indicada por el operando estará dividida en dos parte

Traducción dinamica

La traducción de direcciones debe producirse cada vez que se hace referencia a una instrucción o a un elemento de datos.

Cualquier aparato que pueda producir una señal eléctrica continua o por pulsos, puede ser un dispositivo de entrada.

Líneas de control

LP.

BUSY.

RP.

Interrupciones

Con las interrupciones, el procesador no está parado mientras se produce una operación de E/S.
La ventaja fundamental der las interrupciones es la rapidez de respuesta.

El OMA

Permite transferir de forma autónoma bloques de información de un periférico a memoria, sin interrupción del procesador.

Tipos de transferencia del OMA

-Robo del ciclo
-Por ráfagas
-Transferencia Transparente

Canales de E/S

También se les puede llamara procesadores de E/S (PI/O).
Comunica con los periféricos mediante el mismo camino que el procesador central.

Tipos de procesadores I/O

-Hardware necesario
-Canal multiplexor
-Canal selector
-Canal Multiplexor por bloques

Los dispositivos, como las lectoras y perforadoras de tarjetas e impresoras, tienen dos problemas que impiden su utilización efectiva...
-Si un trabajo trata de generar soluciones mas rápidamente que la razón de rendimiento del dispositivo el trabajo debe esperar tiempo.
-Deben dedicarse a un solo trabajo a la vez

Un archivo es una colección der información relacionadas.
La gestión de archivos se refiere al almacenaje y recuperación de la información confiada al sistema.

Funciones Basicas

llevar el control de la información

decidir la política para determinar como y donde se reserva la información

escoger el periférico que contiene la información

designar el recurso

Distribución de la memoria en discos

Disquetes
La información se debe grabar y se lee desde la superficie magnética mediante las cabezas de escrituras/lectura de la estación de disquete.

Disco fijo
Almacena información magnéticamente en forma de bits

Manejo del espacio libre
Los archivos se crean y borran frecuentemente cuando un archivo se borra, su espacio en disco se añade a la lista de espacio libre.

Asignación continua
Precisa que cada archivo ocupe un conjunto de direcciones contiguas sobre el disco.

Sistemas de directorio

Operaciones ejecutadas en un directorio

-búsqueda
-crear archivo
-borrar archivo
-listar directorio 
-copiar archivo

Un ensamblador es un programa que toma un programa fuente escrito en lenguaje de maquina.

La potencia de un ensamblador se mide por las pseudo-instrucciones que contenga.

Instrucciones y pseudo-instrucciones

Se pasa brevemente revista las características de las instrucciones y pseudo-instrucciones de los lenguajes de ensamblaje sin describir ninguno en particular y con el propósito de presentar los diferentes tipos de problemas con los que se encuentra el ensamblador.

Pseudo-instrucciones explicativas

No produce ningún efecto directo en el programa objeto, pero ayuda al control de la operación de ensamblaje.

Definición de Constantes

Introduce una o mas constantes a partir de la posición de memoria,cuya dirección simbolica es la etiqueta.

Características del lenguaje ensamblador

-Las direcciones son simbólicas
-traducción de las instrucciones en lenguaje ensamblador a lenguaje maquina  
-existen unas instrucciones no traducibles a código maquina llamadas pseudo-instrucciones.