Resumen relacionando el hardware

RESUMEN

Todos los sistemas tienen al menos una unidad de procesos y dispositivos que permiten ingresar datos junto con recibirlos


Unidad de procesamiento: ejecuta los programas del usuario y el sistema


operativo. Al cargar este debe iniciar varias funciones como cómo habilitar las interrupciones, excepciones y atenderlas. Si el sistema de procesamiento no puede atender una situación cederá el control de ésta al sistema operativo. El sistema operativo es el encargado de administrar la unidad de procesamiento.


Las computadoras actuales siguen la arquitectura Von Neuman de programa almacenado en la memoria principal, es decir usa el mismo almacenamiento para el programa que está siendo ejecutado y para sus datos, esto a futuro género un problema debido a la diferencia de velocidad entre el CPU y la memoria siendo está muy inferior.

una solución a esto fue crear una jerarquía de almacenamiento yendo desde una pequeña de gran velocidad a una más grande de menor velocidad administradas por hardware especializado.


SISTEMA OPERATIVO
Funciones

• Abstracción: hacer de puente para los programas y el hardware para que este no se preocupe del hardware
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• Administración de recursos (memoria, espacio de almacenamiento, tiempo de procesamiento, etc y el orden en que los procesos compiten por su uso
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• Aislamiento: de cada usuario con el sistema y los demás usuarios

INTERRUPCIONES Y EXCEPCIONES

Las interrupciones son generadas por hardware en su mayoría o agentes externos al sistema mientras que la excepción es generada por un proceso. Una vez se genera una interrupción el sistema debe realizar varias labores.

• administrar el hardware manejador de interrupciones
• abstraer interrupciones
• punto de entrada al sistema (llamada al sistema)
• atender excepciones y fallas (tratado por el sistema operativo)

TERMINALES

Dispositivos para ingresar datos y emitirlos (teclado. Monitor, etc.), actualmente se usa un emulador de terminal para tomar los datos ingresados y enviarla al sistema operativo como un flujo de datos.


DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Son dispositivos capaces de leer y escribir información con el propósito de acceder a ella en determinados momentos, esta información puede ser volátil, es decir que se borra al cortar el suministro eléctricos (véase la memoria ram) o no volátil, en esta se almacena información de forma permanente o hasta que esta sea borrada (discos duros)



RELOJES Y TEMPORIZADORES

Esenciales para el funcionamiento del sistema manteniendo control del tiempo de cada tarea, creando alarmas para programas del usuario y para el sistema, así mismo limitan el tiempo de ejecución de procesos entre otras cosas



CANALES Y PUENTES

Sirven para comunicar los componentes del sistema mediante canales o buses. El principal conecta al procesador con el chipset y este a su vez conecta los diferentes componentes separándolos según la velocidad que se requiera, actualmente la configuración más utilizada es northbridge (puente norte) para gestionar buses de alta velocidad y southbridge para controlar el resto de los dispositivos.




CONTENCIÓN

Es un mecanismo usado por el sistema para limitar la cantidad de datos que pueden viajar por los buses. Los buses en un principio tienen una limitación de ancho de banda, una vez se alcanza el máximo de datos se genera una contención para no dejar ingresar más hasta que los dispositivos desocupen el canal.



ACCESO DIRECTO A MEMORIA (DMA)

Permite a algunos dispositivos acceder a memoria de sistema para leer o escribir independientemente del CPU. Consiste en copiar bloques de memoria de un dispositivo a otro.



COHERENCIA DE CACHE

Se usa cuando se realiza una transferencia DMA y la información a pasar se encuentra en diferentes niveles o tipos de memoria; si parte de esta información está alojada en memoria caché esta puede estar desfasada o atrasada con respecto al resto por lo que se implementan mecanismos para “recargar” la información y que esta pueda ser utilizada.


LLAMADAS AL SISTEMA

Son utilizadas por los procesos para solicitar algún servicio del sistema operativo, estas pueden agruparse en control de procesos, manipulación de archivos, mantenimiento de la información, comunicaciones y protección. Estas llamadas varían entre sistemas operativos ya que cada uno usa un API diferente


INTERFAZ DEL SISTEMA OPERATIVO
Es la parte gráfica que le permite al usuario interactuar con el sistema operativo






MULTIPROCESAMIENTO

Es el entorno donde hay varios procesadores, estos pueden funcionar de varias maneras como por ejemplo el multiprocesamiento simétrico (SMP) en el cual todos los procesadores son iguales y pueden hacer las mismas funciones, el multiprocesamiento asimétrico donde cada procesador puede tener una arquitectura distinta (coprocesadores) y dedicarse a tareas específicas o tener la misma arquitectura peor trabajar a frecuencias diferentes y por último los de acceso no uniforme a memoria donde cada uno tiene afinidad con bancos específicos de memoria.



CÓMPUTO DISTRIBUIDO

Se entiende como el proceso de cómputo realizado entre varias computadoras independientes. Estas pueden ser de varios tipos como:

• Cúmulos (clusters): conectadas por una red local ejecutando su propia instancia del sistema operativo 
• Mallas (Grids): distribuidas geográficamente y conectadas mediante una red de comunicaciones, pueden permitirse las conexiones y desconexiones de nodos en el transcurso del compito
• Cómputo en la nube: cómputo con partición

SISTEMAS DE ENTRADA/SALIDA

Todo computador necesita llevar a cabo intercambio de información con personas u otros computadoras mediante unos dispositivos que denominamos de manera genérica dispositivos periféricos. Para hacer una operación de E/ S entre el computador y un periférico, es necesario conectar estos dispositivos al computador y gestionar de manera efectiva la transferencia de datos. Para hacerlo, el computador dispone del sistema de entrada/salida (E/S).

Este sistema de E/S es la interfaz que tiene el computador con el exterior y el objetivo que tiene es facilitar las operaciones de E/S entre los periféricos y la memoria o los registros del procesador. Para gestionar las operaciones de E/ S es necesario un hardware y la ayuda de un software.



MEMORIA RAM Y ROM

La memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) es una memoria de acceso rápido, volátil. En ella se almacenan los datos necesarios para que los procesos ejecutados por el procesador funcione correctamente.Es de acceso aleatorio porque no hay que leer los datos que almacena siguiendo un orden. El procesador puede recuperar información de distintos sectores de la memoria independientemente de cuáles sean.

LA memoria ROM es de sólo lectura no se escribe y reescribe constantemente como la RAM. Su fin es almacenar datos sensibles, clave para el funcionamiento del sistema. El ejemplo más claro de memoria ROM es la BIOS de la computadora. Este chip, solo almacena el código necesario para realizar la tarea de inicio de sesión del PC o computadora.