Resumen relacionando el hardware

Relacionando el Hardware con el S.O

La relación que tiene, que ha tenido y tendrá los elementos tangibles de una computadora en una de sus muchas versiones llámese computadora personal o mainframe para uso tener claro el significado de los dos conceptos y sus componentes.

corporativo o industrial con los elementos de interfaz gráfica es necesario.

Hardware está definido como los elementos físicos o materiales que componen una computadora incluyendo los internos (disco duro, placa madre, microprocesador, distribuyen en tres categorías:

circuitos, cables, entre otros) y los externos llamados periféricos de Entrada (teclado. mouse, micrófono, etc), salida (pantalla, impresora, parlantes, mixto o e/s (módem, tarjetas de red, memorias USB, etc.)

Unidad de procesamiento la cual es encargada de de ejecutar programas del usuario y de sistema y dentro de su funciones está la de habilitar las interrupciones de hardware y software segmentación) función conocida como inicialización, también se encarga de Atender las interrupciones y excepciones como cuando detecta alguna situación  (una instrucción o dirección inválida, una división por cero, etc.) donde no puede resolver por sí misma y se la transfiere al S.O para que este se encargue de (excepciones y trampas), configurar el sistema de memoria virtual (paginación, ella; también se encarga de hacer parecer a los múltiples procesos en ejecución que están siendo ejecutados con total prioridad o exclusividad proceso llamado multiplexación.

Los programas y datos necesitan estar en el almacenamiento principal para ser ejecutados o para poder hacer referencia de ellos, estos procesos son conocidos como la jerarquía de almacenamiento En la ejecución de procesos de un sistema actual se pueden encontrar eventos que requieren la atención obligatoria o no del sistema operativo pudiendo ignorarlos (enmascarar) o no (no enmascarables) dado su nivel de atención esto implica que el no atenderlos a tiempo podría llevar a la pérdida de datos. Estos eventos son atendidos por las interrupciones y excepciones donde el sistema comienza grabando el estado de los registros del CPU y dando un orden jerárquico de prioridad a los eventos, se entiende por interrupciones desde un teclazo para ser leído hasta un paquete de red esperando a ser procesado. Donde el sistema operativo es el encargado de Administrar el hardware manejador de interrupciones donde asigna y configura las interrupciones a cada dispositivo, notifica al manejador cuando la interrupción ya ha sido atendida, entre otras tareas, abstrae las interrupciones ocultando a los programas de usuario donde ocurren interrupciones de hardware ya que éstas son dependientes de la arquitectura del procesador. y lo comunica de una forma unificada por medio de distintos mecanismos como señales o deteniendo el proceso que espera la acción relacionada con una interrupción. Los Puntos de entrada al sistema operativos se definen como las llamadas al sistema en arquitecturas definidas Por ejemplo en Linux es 0x80.En arquitecturas más recientes como x86_64, MIPS y ARM esto ha sido reemplazado por una instrucción especial syscall.

Los mecanismos por los cuales se pueden ingresar datos y obtener resultados en una sistema operativo son las Terminales(dispositivos electrónicos), una terminal de texto es un dispositivo mediante el cual la computadora recibe y envía un flujo de caracteres desde y hacia el usuario respectivamente, hoy día se habla del emulador de terminal el cual es  un programa especializado, ya sea para tener múltiples instancias de una terminal, o para ejecutar una terminal de texto dentro de una interfaz gráfica.

Los Relojes y temporizadores se encargan de tareas como mantener la hora del sistema actualizada, implementar alarmas tanto para los programas de usuario como para el sistema operativo, ejecutar tareas de mantenimiento periódicas entre otras.

La comunicación entre los diferentes componentes de un sistema de manera física está determinada por los canales(buses) y puentes (norte y sur), los buses son líneas de comunicación entre el procesador y los componentes del chipset, el puente norte está conectado a la CPU y son fundamentales para el inicio de la operación como la memoria y el reloj, el puente sur que controla el resto de los dispositivos del sistema(SCSI, SATA, IDE,PCI, PCIe, USB, Firewire, puertos heredados seriales y paralelos).

Para evitar que el sistema se demore cada vez que hay una transferencia grande de datos, todas las computadoras implementan controladores de acceso directo a memoria (DMA), el procesador indica al controlador DMA la dirección física base de memoria,la cantidad de datos a transferir, el sentido en que se efectuará la operación y el puerto del dispositivo.

Cuando un proceso requiere de alguna acción privilegiada, accede a ellas realizando una llamada al sistema. Éstas se agrupan en: Control de procesos los cuales se encargan de solicitar finalizar o pedir tiempo a un proceso, asignar o liberar memoria etc. Manipulación de archivos los cuales Crean, borran, renombran, abren o cierran un archivo. Manipulación de dispositivos los cuales solicitan liberan, leen, escriben o reposicionan un dispositivo. Mantenimiento de la información el cual se encarga de obtener o modificar la hora del sistema, pedir detalles de procesos o archivos entre otras. Comunicaciones las cuales establecen comunicación con determinado proceso local o remoto, aceptan una solicitud de comunicación de otro proceso e intercambian información sobre un canal y la Protección la cual hace Consultas o modificaciones en la información relacionada al acceso de objetos en el disco, o la misma sesión de usuario.

Una API es un conjunto de funciones y procedimientos que cumplen una o muchas funciones con el fin de ser utilizadas por otro software, Por ejemplo, los sistemas Windows 95 en adelante implementan Win32, Win16 (compatibilidad con Windows previos) y MS DOS; Mac OS implementa Cocoa (aplicaciones MacOS X) y Carbón (compatibilidad con aplicaciones de Mac MACOS previos).