Este documento describe la estructura básica de un sistema informático, incluyendo la CPU, la memoria, los controladores de dispositivos y la comunicación entre estos componentes a través de un bus de sistema. Explica cómo el sistema operativo controla y coordina los recursos del sistema mediante interrupciones, vectores de interrupciones, tablas de dispositivos y controladores de dispositivos. También cubre diferentes métodos para el tratamiento de entrada y salida, como entrada/salida programada, mediante interrupciones y mapeada en memoria.

1. Estructura del
Sistema Informático
Materia: Sistemas Operativos.
Profesora: Painé Pintos.
Instit. Terciario “Simón Bolivar”
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2. ESQUEMA DE ESTRUCTURA BÁSICA
CPU
B U S D E S I S T E M A
CONTROLADOR
DE
MEMORIA
CONTROLADOR
DE
ALMAC. SEC.
CONTROLADOR
DE
MONITOR
CONTROLADOR
DE
MOUSE
CONTROLADOR
DE
TECLADO
CONTROLADOR
OTROS PERIF.
E-S
MEMORIA
RAM
 
  
   
salir
interrupciones
siguiente
EJEMPLO

3. MEMORIA
ROM
PROCESO INICIAL
ENCENDIDO
MÁQUINA
PROGRAMA
ARRANQUE
MEMORIA
RAM
SISTEMA
OPERATIVO
EJECUTA
CARGA DEL
DISCO FIJO A
MEM. RAM
ASIGNA VALORES INICIALES A
ASPECTOS SISTEMA INFORMÁTICO:
Registros, controladores, memoria ram.
CARGAR EN MEMORIA RAM
SISTEMA OPERATIVO
EJECUTA PRIMER
PROCESO
ESPERA A QUE
OCURRA ALGÚN
SUCESO
siguiente
anterior

4. BUS DE SISTEMA
INTERRUPCIONES – LLAMADAS AL SISTEMA
MEMORIA RAM
SISTEMA
OPERATIVO
CPU
DISP. E/S
PROGRAMA DE
APLICACIÓN
SUCESOS:
 POR
HARDWARE:
interrupciones.
 POR
SOFTWARE:
Llamadas al
sistema o
trampas
Preserva
estado CPU;
Atiende el
suceso
anterior salir

5. PROCESAMIENTO DE EVENTOS
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anterior

6. LLAMADAS AL SISTEMA
Pueden “colisionar” más de un
Requerimiento al dispositivo.
El sistema operativo administra el
Uso del dispositivo.
anterior DEFINICION

7. PROCESO DE INTERRUPCIONES
BUS DE SISTEMA
MEMORIA RAM
SISTEMA
OPERATIVO
CPU
DISP. E/S
1
CONTROLADOR
DISP. E/S 1
VECTOR DE
INTERRUPCIONES
DISP. E/S
2
CONTROLADOR
DISP. E/S 1
TABLA DE
DISPOSITIVOS
anterior salir

8. PROCESAMIENTO DE LA
INTERRUPCIÓN
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9. OPCIONES DE MANEJO
INTERRUPCIÓN E/S
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10. VECTOR DE INTERRUPCIONES
VECTOR DE INTERRUPCIONES
NRO. DIRECCIÓN RUTINA DISPOSIT.
DISP= 1 (controlador disp 1)
NRO. DIRECCIÓN DE RUTINA DISP.
DISP.= 2 (controlador disp 2)
NRO. DIRECCIÓN DE RUTINA DISP.
DISP. =3 (controlador disp 3)
Tabla de punteros a rutinas de interrupciones, almacenada en las primeras
direcciones de la Memoria Ram (memoria baja).
DISP.
1
DISP.
2
DISP.
3
Sistema operativo
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11. TABLA DE DISPOSITIVOS
TABLA ESTADO DISPOSITIVOS
TIPO DIRECCIÓN ESTADO
DISP= 1 (controlador) ocupado
TIPO DIRECCIÓN ESTADO
DISP.= 2 (controlador) ocioso
TIPO. DIRECCIÓN ESTADO
DISP. =3 (controlador) ocupado
Tabla almacenada en Memoria Ram que indica el estado para cada diapositivo del
sistema informático. Cada entrada indica TIPO DISP, DIRECCIÓN Y ESTADO
(apagado, ocioso, ocupado)
Impresora
1
Monitor
2
Disco
Fijo 3
Sistema operativo
I
2
I
3
G
1
Cola de espera o
lista de solicitudes
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12. CONTROLADOR DE DISPOSITIVOS
DEFINICIÓN
Prog. de sistema que permite al S.O. controlar los
periféricos
CARACTERÍSTICAS:
 Cada periférico tiene su propio controlador.
 Cada controlador tiene su buffer local.
 Cada controlador tiene registros en los que va
almacenando datos a procesar, estado del dispositivo,
etc.
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13. EJEMPLO DE ARQUITECTURA
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14. ACCESO DIRECTO A MEMORIA (DMA)
MEMORIA
RAM
CPU
PERIFÉRICO
E/S
CONTROLADOR
DE E/S
BUFFER
CONTROLADOR
DMA
(INTERRUPCIÓN
POR CADA BYTE)
(INTERRUPCIÓN
POR CADA
BLOQUE)
El DMA se utiliza
para los periféricos
de alta velocidad.
El controlador del
dispositivo transfiere
un bloque completo
de datos
directamente de su
propio buffer a la
memoria (y
viceversa) sin
necesidad de
intervención de la
CPU.
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15. E/S MAPEADA EN MEMORIA
CONTROLADOR
DISPOS. 1
BUFFER
CONTROLADOR
DISPOS. 1
DISPOS.
1
CPU
MEMORIA RAM
REGISTROS
DISPOSITIVO 1
PUERTO DE E/S 1
SISTEMA
OPERATIVO
DATODATO
Se apartan direcciones de memoria y se establece correspondencia entre
éstas y los reg. De dispositivo. De esta forma las lecturas de y escrituras en
estas direcciones de memoria hacen que se transfieran datos desde y hacia
los registros del dispositivo.
siguiente
anterior
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16. MÉTODOS DE TRATAMIENTO E/S:
E/S PROGRAMADA
CONTROLADOR
DISPOS. 1
DISPOS.
1
REGISTROS
DISPOSITIVO 1
DATO
CPU
pa
Proceso de
Escrutinio
permanente
siguiente
anterior
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BIT DE ESTADO

17. MÉTODOS DE TRATAMIENTO E/S:
E/S CONTROLADA POR INTERRUPCIONES
CONTROLADOR
DISPOS. 1
DISPOS.
1
REGISTROS
DISPOSITIVO 1
DATO
CPU
Tratamiento de
Interrupciones
Deriva S.O.
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18. 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.
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