Estructura del Sistema Informático(Primera Parte)

Materia: Sistemas Operativos.

Profesora: Painé Pintos.

Instit. Terciario “Simón Bolivar”

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ESQUEMA DE ESTRUCTURA BÁSICA

CPU

B U S D E S I S T E M A

CONTROLADORDE

MEMORIA

CONTROLADORDE

ALMAC. SEC.

CONTROLADORDE

MONITOR

CONTROLADORDE

MOUSE

CONTROLADORDE

TECLADO

CONTROLADOROTROS PERIF.

E-S

MEMORIARAM

Tabla de dispositivos

salir

interrupciones

CONTROLADORES

Un controlador de dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés, device driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

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INTERRUPCIONES DE HARDWARE

Interrupción (también conocida como interrupción hardware o petición de interrupción) es una señal recibida por el procesador de un ordenador, indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación.

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PARA QUÉ SIRVE INTERRUPCIONES

Las interrupciones surgen de las necesidades que tienen los dispositivos periféricos de enviar información al procesador principal de un sistema de computación. La primera técnica que se empleó fue que el propio procesador se encargara de sondear (polling) el dispositivo cada cierto tiempo para averiguar si tenía pendiente alguna comunicación para él. Este método presentaba el inconveniente de ser muy ineficiente, ya que el procesador constantemente consumía tiempo en realizar todas las instrucciones de sondeo.

El mecanismo de interrupciones fue la solución que permitió al procesador desentenderse de esta problemática, y delegar en el dispositivo la responsabilidad de comunicarse con el procesador cuando lo necesitaba. El procesador, en este caso, no sondea a ningún dispositivo, sino que queda a la espera de que estos le avisen (le "interrumpan") cuando tengan algo que comunicarle (ya sea un evento, una transferencia de información, una condición de error, etc.).

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FUNCIONAMIENTO INTERRUPCIONES

Cada dispositivo que desea comunicarse con el procesador por interrupciones debe tener asignada una línea única capaz de avisar a éste de que le requiere para una operación. Esta línea es la llamada IRQ ("Interrupt ReQuest", petición de interrupción).

Las IRQ son líneas que llegan al controlador de interrupciones, un componente hardware dedicado a la gestión de las interrupciones, y que puede estar integrado en el procesador principal o ser un circuito separado conectado al procesador principal. El controlador de interrupciones debe ser capaz de habilitar o inhibir líneas de interrupción (operación llamada comúnmente enmascarar por la utilización de una máscara), y establecer prioridades entre las distintas interrupciones habilitadas. Cuando varias líneas de petición de interrupción se activan a la vez, el controlador de interrupciones utilizará estas prioridades para escoger la interrupción sobre la que informará al procesador principal

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VECTOR O TABLA DE INTERRUPCIONES

En informática el vector de interrupciones es un vector que contiene el valor que apunta a la dirección en memoria del gestor de una interrupción (o controlador). En muchas arquitecturas de computación típicas, los vectores de interrupción se almacenan en una tabla en una zona de memoria, la llamada tabla de vectores de interrupción, de modo que cuando se atiende una petición de interrupción de número n, el sistema, tras realizar eventualmente algunas tareas previas (tales como salvar el valor de ciertos registros) transfiere el control a la dirección indicada por el elemento n-ésimo de dicha tabla (es decir, al controlador específico).

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BUS DEL SISTEMA

En Arquitectura de computadores , el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un computador o entre computadores. Están formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados.

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LLAMADA AL SISTEMA

Llamada al sistema o System Call, en inglés, es el mecanismo usado por un programa aplicativo para solicitar un servicio al Sistema Operativo.

Dado que el hardware puede ser compartido por múltiples procesos, el acceso a los recursos (por ej. Periféricos) debe ser administrado para garantizar su correcto uso y evitar problemas de seguridad (si procesos malintencionados desean acceder a recursos asignados a otros procesos). Por estas razones, en los sistemas duales, el acceso al ambiente físico es manejado exclusivamente por el Sistema Operativo. La única forma de acceder al hardware es a través de las llamadas al sistema, que están perfectamente definidas.