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Mejoras en la demora de rotación

2018-01-24T12:14:34Z

Damromvaz: /* Ejemplo */

Para mejorar los tiempos de espera asociados a la demora de rotación se puede ordenar el acceso a los sectores de peticiones que se encuentren en el mismo cilindro de manera que se pueda acceder a las posiciones una detrás de otra sin tener que dar vueltas de sobra. A continuación, las diferentes estrategias:
==Intercalado de sectores==
Esto se basa en que los tiempos de lectura/escritura y transmisión de los datos no son despreciables, con lo que cuando el dispositivo lee unos datos en un sector, mientras que espera a que se transmitan, el disco ha seguido girando y posiblemente se encuentre en otro sector. Por tanto, si los colocamos consecutivamente tendremos que esperar toda una vuelta para acceder al siguiente. Sin embargo, '''colocándolos de manera alterna''', podemos evitar dar la vuelta completa al disco, y esperar una fracción del disco. Esto puede lograrse partiendo de la numeración natural e insertando un escalado de valor n (o grado n), el cual puede llevarse a cabo durante el formateo o por software en el propio gestor.
Cuando el intercalado es de valor n, significa que hay una distancia de '''n sectores entre los anteriores sectores consecutivos'''.

===Ejemplo===
[[Archivo:Sdf2.svg]]

Si el intercalado se implementa en el gestor mediante software, se debe utilizar una tabla que convierta la dirección lógica del sector (NLS) en su dirección física (NFS). Esta tabla es dependiente del dispositivo, y por tanto debería estar almacenada en el mismo.

==Ordenación circular==
De manera parecida al método anterior vamos a alterar el orden en que vamos a leer los sectores. Si bien una petición más urgente o más antigua nos interesa satisfacerla antes, se dispondrán al principio del orden de lectura/escritura. Es imprescindible saber la posición inicial del cabezal para saber '''qué sectores se visitarán antes''', y en función de esta, se organiza el orden de peticiones.

===Ejemplo===
[[Archivo:SSOOrot2.jpg]]
==Transferencia de pista completa==
La mayor parte de las veces que se accede a un sector en una pista, '''se accede después''' a otro sector que tenga '''adyacente''' en la pista. Para solucionar este retraso ocasionado por dar una vuelta completa al disco se planea que nada más llegue el cabezal a la pista deseada empiece a transferir hasta que acabe la pista completa.
Los datos no solicitados '''se guardan en caché''' hasta que en un futuro próximo sean pedidos.
De este modo, nos anticipamos a la petición del sector n+1.
Este método es sólo útil para lectura, ya que es una información que se guarda en memoria.

11.4 [[Tipos_de_errores_en_discos_magnéticos | Tipos de errores en discos magnéticos ]]

Archivo:Sdf2.svg

2018-01-24T12:13:45Z

Damromvaz:

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2018-01-24T09:20:38Z

Damromvaz: /* Importante */

Bienvenido al wiki de la asignatura de Sistemas Operativos del departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad de Sevilla. ¡Contribuye!

= Novedades y noticias =

* Primer control, jueves 16 de noviembre (Temas 1, 2, 3, 4 y 5).
* Segundo control, jueves 7 de diciembre（Temas 6 y 7).
* Tercer control, jueves 21 de diciembre (Temas 8 y 9).
* Cuarto control, viernes 19 de enero ( Temas 10, 11, 12 y 13).

= Importante =

Si has realizado cambios en la Wiki y quieres que se te tenga en cuenta, añade tus datos a continuación:

Apellidos, Nombre (UVUS)
Gómez Mateos, Juan (juagommat)
Leal Mateu, José María (josleamat)
Carande Cabeza, Fco. Javier (fracarcab)
Puerto Borreguero, Antonio J. (antpuebor)
Romero Vázquez, Damián (damromvaz)

= Notas exámenes =

C1 C2 C3 C4
Romero Sánchez, Pablo 3 8,75 5 5
Tejera García, Juan M. 4 8 2,5 6,5
Celis Gómez, Juan M. 3 - - -
Carande Cabeza, Javier 8 7,5 5 6,25
Herrería Orio, Asier 5 8 3 8,75
Heredia Pérez, Elena 9 7 3,25 2,75
Jimenez Romero, Jesús 9,25 9,5 6,25 5,5
Gómez Mateos, Juan 7 6,25 3,75 8,75
Chura Pascual, Albaro 4,25 3,75 3,75 8
Romero Vázquez, Damián 7,5 6,75 5,25 -
Santos Aguila, David 4,5 0,5 3,5 -
Puerto Borrego, Antonio 5,5 6 6,25 8,5
Villamor Carrasco, José 1 6,25 0 -
García Arroyo, Manuel 7,5 3,25 4,25 6,25
Serrano Fernández, Jesús 6,5 - 5 8,75
Rus Gómez, Alberto 2 8,75 2,25 7,25
Juan Rodríguez, Simón 4,5 10 5 6,25
Jiménez Quintero, Eduardo 4 7,5 4,5 8,5
Lobato Salas, Jesús 2 8,75 8,25 6
Triguero Navarro, Antonio 8 8,25 10 8,25
Gutiérrez Sanjuán, Isaac 0,25 2,5 - -
García Latorre, Isaías 3 4,25 - -
Viana Hirasawa, André H. 9,25 8,75 5,5 3,75
Blasco Vázquez, Javier 8,5 7,5 9,5 6
Navas Gutiérrez, Ángeles 3 4,25 4,5 6
Leal Malteu, José M. 6 5,5 2,5 7
Moreno Murube, Alberto 7 7,5 1,25 9,5
Belloso Caso, Gabriel 2,75 7,5 7,5 10
Valdivieso Casado, José 10 10 5,25 5,75
Hidalgo Cotán, Alejandro 7 10 7,5 6,25
Viera Chaves, Fco. Javier 4 7,5 5,5 10
Oviedo Ramirez, Alexis 4,5 5,5 6,5 8,75
Olabarrieta Eduardo, I 6,5 8 2,75 7,5
Reina Ballesta, Irene 6 2,5 3,75 4,25
Macias Vellarino, Juan 2 - - -
Ruiz Porro, Jorge 2 0,5 - -
Martagón Cabrera, Fco. 2,5 3,75 1,25 -
Alonso Sánchez, Víctor 4 8,75 2,5 6
Gustos Hidalgo, Eduardo - 5,5 5 5

Revisión: Miércoles 24 a las 12h30.

= Unidades didácticas =

A continuación encontrarás las unidades didácticas que forman parte de la asignatura.

== Introducción a los Sistemas Operativos ==

* 1.1. [[Qué es un Sistema operativo|Qué es un Sistema Operativo]]
* 1.2. [[Introducción histórica|Breve introducción histórica a los Sistemas Operativos]]
* 1.3. [[Tipos de Sistemas Operativos|Tipos de Sistemas Operativos]]

== Fundamentos de Sistemas Operativos ==

* 2.1. [[Organización básica de un ordenador]]
* 2.2. [[Modos de operación de la CPU|Modos de operación de la CPU]]
* 2.3. [[Interrupciones y excepciones|Interrupciones y excepciones]]
* 2.4. [[Conceptos básicos|Conceptos básicos]]
* 2.5. [[Arranque del sistema|Arranque del sistema]]
* 2.6. [[Componentes básicos de un sistema operativo|Componentes básicos de un sistema operativo]]
* 2.7. [[Llamadas al sistema|Llamadas al sistema]]
* 2.8. [[Ejercicios fundamentos Sistemas Operativos|Ejercicios]]

== Modelos de diseño de Sistemas Operativos ==

* 3.1. [[Modelos de Diseño de Sistemas Operativos|Modelos de diseño de sistemas operativos]]
* 3.2. [[Virtualización]]
* 3.3. [[Ejercicios 3|Ejercicios]]

== Procesos ==
* 4.1. [[Multiprogramación|La multiprogramación]]
* 4.2. [[Estados de los procesos|Estados de los procesos]]
* 4.3. [[Planificador de procesos|El planificador de procesos]]
* 4.4. [[Comportamiento de los procesos|El comportamiento de los procesos según el planificador]]
* 4.5. [[Bloque de control de procesos|El bloque de control del proceso]]
* 4.6. [[Conmutación de procesos|La conmutación de procesos]]
* 4.7. [[Hilos|Hilos]]
* 4.8. [[Ejercicios Procesos|Ejercicios]]

== Planificación de Procesos ==
* 5.1. [[Planificación de procesos|La planificación de procesos]]
* 5.2. [[Índices de evaluación|Índices de evaluación de la planificación de procesos]]
* 5.3. [[Criterios de planificación|Criterios de planificación]]
* 5.4. [[Planificadores de sistemas operativos existentes|Planificadores de sistemas operativos existentes]]
* 5.5. [[Planificación de procesos de tiempo real|La planificación de procesos de tiempo real]]
* 5.6. [[Planificación en sistemas multiprocesadores|La planificación de procesos en sistemas multiprocesadores]]
* 5.7. [[Ejercicios otros aspectos de la planificación|Ejercicios]]
* 5.8. [[Ejercicios planificación de procesos|Ejercicios]]
* 5.9. [[Ejercicios_simples_de_planificación_de_procesos|Ejercicios]]

== Concurrencia de procesos ==

* 6.1. [[Concurrencia de procesos|Concurrencia de procesos]]
* 6.2. [[Mecanismos de sincronización|Control optimista y pesimista de la concurrencia]]
* 6.3. [[Cerrojos|Cerrojos]]
* 6.4. [[Ejercicio de concurrencia de procesos|Ejercicios]]
* 6.5. [[Semáforos|Semáforos]]
* 6.6. [[Monitores|Monitores]]
* 6.7. [[Mensajería|Mensajería]]
* 6.8. [[Ejercicios sincronización y comunicación|Ejercicios]]

== Interbloqueo ==

* 7.1. [[Definición de interbloqueo|Definición]]
* 7.2. [[Condiciones para el interbloqueo y estrategias de resolución|Modelado y Estrategias]]
* 7.3. [[Algoritmo para averiguar interbloqueo|Algoritmo del banquero]]
* 7.4. [[Ejercicios]]

== Administración de memoria ==

* 8.1. [[Introducción|Introducción]]
* 8.2. [[SO multiprogramables con particiones variables|SO multiprogramables con particiones variables]]
* 8.3. [[Segmentación|Segmentación]]
* 8.4. [[Paginación|Paginación]]
* 8.5. [[Sistema combinado|Sistema combinado]]
* 8.6. [[Ejercicios administración de memoria contigua|Ejercicios (Administración de memoria contigua)]]
* 8.7. [[Ejemplo de segmentación, paginación y combinado|Ejercicios (Segmentación, paginación y sistemas combinados)]]

== Memoria virtual ==

* 9.1. [[Memoria Virtual|Introducción]]
* 9.2. [[Criterios de reemplazo|Criterios de reemplazo]]
* 9.3. [[Memoria virtual con multiprogramacion|Otros aspectos relacionados con la memoria virtual]]
* 9.4. [[Ejercicios memoria virtual|Ejercicios]]

== Entrada/Salida ==

* 10.1. [[EstructuraES|Estructura dispositivo E/S]]
* 10.2. [[GestionES|Modos de gestionar dispositivos E/S]]
* 10.3. [[Diseño modular E/S|Diseño modular E/S]]
* 10.4. [[Ejercicios de Entrada/Salida|Ejercicios]]

== Gestión E/S ==

* 11.1. [[Discos Magnéticos|Discos Magnéticos]]
* 11.2. [[Mejoras de tiempos de desplazamiento|Mejoras de tiempos de desplazamiento]]
* 11.3. [[Mejoras en la demora de rotación|Mejoras en la demora de rotación]]
* 11.4. [[Tipos de errores en discos magnéticos|Tipos de errores en discos magnéticos]]
* 11.5. [[Reloj hardware: Intel 8253]]
* 11.6. [[Ejercicios Gestión L/E|Ejercicios]]

== Administración de archivos ==

* 12.1. [[Introducción en la administración de archivos|Introducción en la administración de archivos]]
* 12.2. [[FAT|FAT]]
* 12.3. [[EXT2 |EXT2]]
* 12.4. [[Ejercicios Administración Ficheros|Ejercicios]]

== Anexo ==

Esta sección contiene información interesante pero que no pertenece al temario de la asignatura.

* Todo lo que siempre has querido saber sobre el protocolo SSH está [[SSH|aquí]].
* Instrucciones para emular BATHOS usando QEMU [[bathos_QEMU|aquí]].
* Instrucciones para emular XV6 usando QEMU [[xv6|aquí]].

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2018-01-24T09:16:09Z

Damromvaz: /* Importante */

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2017-11-26T20:49:35Z

Damromvaz: /* Novedades y noticias */

Bienvenido al wiki de la asignatura de Sistemas Operativos del departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad de Sevilla. ¡Contribuye!

= Novedades y noticias =

* Primer control, jueves 16 noviembre.
* Segundo control, jueves 7 diciembre（temas 6 y 7).

= Unidades didácticas =

A continuación encontrarás las unidades didácticas que forman parte de la asignatura.

== Introducción a los Sistemas Operativos ==

* 1.1. [[Qué es un Sistema operativo|Qué es un Sistema Operativo]]
* 1.2. [[Introducción histórica|Breve introducción histórica a los Sistemas Operativos]]
* 1.3. [[Tipos de Sistemas Operativos|Tipos de Sistemas Operativos]]

== Fundamentos de Sistemas Operativos ==

* 2.1. [[Organización básica de un ordenador]]
* 2.2. [[Modos de operación de la CPU|Modos de operación de la CPU]]
* 2.3. [[Interrupciones y excepciones|Interrupciones y excepciones]]
* 2.4. [[Conceptos básicos|Conceptos básicos]]
* 2.5. [[Arranque del sistema|Arranque del sistema]]
* 2.6. [[Componentes básicos de un sistema operativo|Componentes básicos de un sistema operativo]]
* 2.7. [[Llamadas al sistema|Llamadas al sistema]]
* 2.8. [[Ejercicios fundamentos Sistemas Operativos|Ejercicios]]

== Modelos de diseño de Sistemas Operativos ==

* 3.1. [[Modelos de Diseño de Sistemas Operativos|Modelos de diseño de sistemas operativos]]
* 3.2. [[Virtualización]]
* 3.3. [[Ejercicios 3|Ejercicios]]

== Procesos ==
* 4.1. [[Multiprogramación|La multiprogramación]]
* 4.2. [[Estados de los procesos|Estados de los procesos]]
* 4.3. [[Planificador de procesos|El planificador de procesos]]
* 4.4. [[Comportamiento de los procesos|El comportamiento de los procesos según el planificador]]
* 4.5. [[Bloque de control de procesos|El bloque de control del proceso]]
* 4.6. [[Conmutación de procesos|La conmutación de procesos]]
* 4.7. [[Hilos|Hilos]]
* 4.8. [[Ejercicios Procesos|Ejercicios]]

== Planificación de Procesos ==
* 5.1. [[Planificación de procesos|La planificación de procesos]]
* 5.2. [[Índices de evaluación|Índices de evaluación de la planificación de procesos]]
* 5.3. [[Criterios de planificación|Criterios de planificación]]
* 5.4. [[Planificadores de sistemas operativos existentes|Planificadores de sistemas operativos existentes]]
* 5.5. [[Planificación de procesos de tiempo real|La planificación de procesos de tiempo real]]
* 5.6. [[Planificación en sistemas multiprocesadores|La planificación de procesos en sistemas multiprocesadores]]
* 5.7. [[Ejercicios otros aspectos de la planificación|Ejercicios]]
* 5.8. [[Ejercicios planificación de procesos|Ejercicios]]
* 5.9. [[Ejercicios_simples_de_planificación_de_procesos|Ejercicios]]

== Concurrencia de procesos ==

* 6.1. [[Concurrencia de procesos|Concurrencia de procesos]]
* 6.2. [[Mecanismos de sincronización|Control optimista y pesimista de la concurrencia]]
* 6.3. [[Cerrojos|Cerrojos]]
* 6.4. [[Ejercicio de concurrencia de procesos|Ejercicios]]
* 6.5. [[Semáforos|Semáforos]]
* 6.6. [[Monitores|Monitores]]
* 6.7. [[Mensajería|Mensajería]]
* 6.8. [[Ejercicios sincronización y comunicación|Ejercicios]]

== Interbloqueo ==

* 7.1. [[Definición de interbloqueo|Definición]]
* 7.2. [[Condiciones para el interbloqueo y estrategias de resolución|Modelado y Estrategias]]
* 7.3. [[Algoritmo para averiguar interbloqueo|Algoritmo del banquero]]
* 7.4. [[Ejercicios]]

== Administración de memoria ==

* 8.1. [[Introducción|Introducción]]
* 8.2. [[SO multiprogramables con particiones variables|SO multiprogramables con particiones variables]]
* 8.3. [[Segmentación|Segmentación]]
* 8.4. [[Paginación|Paginación]]
* 8.5. [[Sistema combinado|Sistema combinado]]
* 8.6. [[Ejercicios administración de memoria contigua|Ejercicios (Administración de memoria contigua)]]
* 8.7. [[Ejemplo de segmentación, paginación y combinado|Ejercicios (Segmentación, paginación y sistemas combinados)]]

== Memoria virtual ==

* 9.1. [[Memoria Virtual|Introducción]]
* 9.2. [[Criterios de reemplazo|Criterios de reemplazo]]
* 9.3. [[Memoria virtual con multiprogramacion|Otros aspectos relacionados con la memoria virtual]]
* 9.4. [[Ejercicios memoria virtual|Ejercicios]]

== Entrada/Salida ==

* 10.1. [[EstructuraES|Estructura dispositivo E/S]]
* 10.2. [[GestionES|Modos de gestionar dispositivos E/S]]
* 10.3. [[Diseño modular E/S|Diseño modular E/S]]
* 10.4. [[Ejercicios de Entrada/Salida|Ejercicios]]

== Gestión L/E ==

* 11.1. [[Discos Magnéticos|Discos Magnéticos]]
* 11.2. [[Mejoras de tiempos de desplazamiento|Mejoras de tiempos de desplazamiento]]
* 11.3. [[Mejoras en la demora de rotación|Mejoras en la demora de rotación]]
* 11.4. [[Tipos de errores en discos magnéticos|Tipos de errores en discos magnéticos]]
* 11.5. [[Reloj hardware: Intel 8253]]
* 11.6. [[Ejercicios Gestión L/E|Ejercicios]]

== Administración de archivos ==

* 12.1. [[Introducción en la administración de archivos|Introducción en la administración de archivos]]
* 12.2. [[FAT|FAT]]
* 12.3. [[EXT2 |EXT2]]
* 12.4. [[Ejercicios Administración Ficheros|Ejercicios]]

== Anexo ==

Esta sección contiene información interesante pero que no pertenece al temario de la asignatura.

* Todo lo que siempre has querido saber sobre el protocolo SSH está [[SSH|aquí]].
* Instrucciones para emular BATHOS usando QEMU [[bathos_QEMU|aquí]].
* Instrucciones para emular XV6 usando QEMU [[xv6|aquí]].

Llamadas al sistema

2017-10-13T16:46:15Z

Damromvaz: /* Implementación de llamadas al sistema */

= 2.7. Llamadas al sistema =

== Definición de llamada al sistema ==

Una llamada al sistema es un método o función que puede invocar un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Dado que el acceso a ciertos recursos del sistema requieren la ejecución de código en modo privilegiado, el sistema operativo ofrece un conjunto de métodos o funciones que el programa puede emplear para acceder a dichos recursos. En otras palabras, el sistema operativo actúa como intermediario, ofreciendo una interfaz de programación (API) que el programa puede usar en cualquier momento para solicitar recursos gestionados por el sistema operativo.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

* '''write''', que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
* '''read''', que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.
* '''open''', que es usada para obtener un descriptor de un fichero del sistema, ese fichero suele pasarse a write.
* '''close''', que se emplea para cerrar un descriptor de fichero.

Todo sistema operativo ofrece un conjunto de llamadas al sistema. En el caso de Linux 3.0, se ofrecen un total de [http://syscalls.kernelgrok.com/ 345 llamadas al sistemas]. El sistema operativo xv6 ofrece también una lista de llamadas al sistema [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L107 mucho menor] al ser un sistema operativo muy sencillo.

Toda llamada al sistema se identifica de manera unívoca mediante un valor numérico que no debe ser modificado a lo largo de la vida del sistema operativo para evitar que se rompa la compatibilidad hacia atrás.

El siguiente ejemplo muestra en C la invocación de las llamadas al sistema '''write''', '''read''', '''open''' y '''close'''.

<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
char buf[1024];
int fd, ret;

fd = open("f123", O_RDONLY);
if (fd < 0) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}

ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (ret < 0) {
perror("read");
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(fd);

write(1, buf, ret);
}

</source>

=== Familias de llamadas al sistema operativo: POSIX y WIN32/64 ===

Las dos familias de APIs estandarizas más importantes son:

* [http://es.wikipedia.org/wiki/POSIX POSIX].
* WIN32/64, empleada en los sistemas operativos de tipo-Windows. Además, existen emuladores como '''Wine''' que también las implementan.

== Implementación de llamadas al sistema ==

El siguiente ejemplo muestra el código en ensamblador de x86 para invocar a la llamada al sistema '''write''' que permite escribir un dato en cualquier dispositivo. En concreto, se va a escribir una cadena por el dispositivo de salida '''pantalla''', que se identifica mediante el descriptor de fichero número 1.

<source lang="asm">
section .text
global _start
_start:
mov eax, 4 ;cargamos el número de la llamada al sistema en el regitro eax
mov ebx, 1 ;cargamos el descriptor de fichero sobre el que queremos escribir
mov ecx, string ;cargamos en ecx la dirección de la cadena a imprimir
mov edx, lenght ;cargamos en edx el tamaño de la cadena a imprimir
int 80h ;se invoca al de

mov eax, 1
mov ebx, 0
int 80h

section .data
string: db "Hola Mundo", 0x0A
lenght: equ 13
</source>

La instrucción ''int'' forma parte del conjunto de instrucciones de procesadores x86. Esta instrucción emite una [[Gestión_de_Entrada/Salida|interrupción]] por software cuyo tratamiento es realizado por la rutina ''dispatcher''. Dicha rutina se encarga del tratamiento de la interrupción por software número 80.

En siguiente segmento de código muestra una llamada a sistema en un procesador de 32 bits:
<syntaxhighlight lang="asm">
_start:
movl $4, %eax ; use the write syscall
movl $1, %ebx ; write to stdout
movl $msg, %ecx ; use string "Hello World"
movl $12, %edx ; write 12 characters
int $0x80 ; make syscall

movl $1, %eax ; use the _exit syscall
movl $0, %ebx ; error code 0
int $0x80 ; make syscall
</syntaxhighlight>

Análogamente en un procesador de 64 bits:
<syntaxhighlight lang="asm">
_start:
movq $1, %rax ; use the write syscall
movq $1, %rdi ; write to stdout
movq $msg, %rsi ; use string "Hello World"
movq $12, %rdx ; write 12 characters
syscall ; make syscall

movq $60, %rax ; use the _exit syscall
movq $0, %rdi ; error code 0
syscall ; make syscall
</syntaxhighlight>

'''Ejemplo de llamadas al sistema de Linux (64 bits):''' http://blog.rchapman.org/posts/Linux_System_Call_Table_for_x86_64/

[http://cs.lmu.edu/~ray/notes/linuxsyscalls/ Implementación de llamadas al sistema en Linux (32 y 64 bit)]

== El ''dispatcher'' ==

El dispatcher, que forma parte del SO, se ejecuta cuando se invoca una llamada al sistema.
Cuando un proceso hace una llamada al sistema, el dispatcher, se encarga de invocar la llamada que el proceso ha solicitado.

Tiene un comportamiento sincronizado, cuando recibe una llamada se la pasa al sistema operativo y hasta que no recibe respuesta no atiende otra llamada.

En el caso de x86, el dispatcher consulta el registro eax e invoca a la llamada al sistema identificada con dicha numeración.

El sistemas xv6 ofrece un dispatcher muy sencillo, que se puede consultar [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L132 aquí].

== El punto de entrada ==

Es la posición de memoria desde la cual es posible solicitarle servicios al sistema operativo. Normalmente hay un único punto de entrada.
En algunos SO se realiza mediante llamadas a subprogramas. La dirección de memoria del punto de entrada puede cambiar si se modifica el SO. En algunos SO éste problema lo solucionan usando una dirección fija, mientras en otros han preferido usar una referencia a dicha dirección.

Lo ideal es que sean compatibles a lo largo del tiempo (aunque Windows normalmente no lo respeta).

2.8. [[Ejercicios_fundamentos_Sistemas_Operativos | Ejercicios]]

Llamadas al sistema

2017-10-13T16:36:19Z

Damromvaz: /* Definición de llamada al sistema */

= 2.7. Llamadas al sistema =

== Definición de llamada al sistema ==

Una llamada al sistema es un método o función que puede invocar un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Dado que el acceso a ciertos recursos del sistema requieren la ejecución de código en modo privilegiado, el sistema operativo ofrece un conjunto de métodos o funciones que el programa puede emplear para acceder a dichos recursos. En otras palabras, el sistema operativo actúa como intermediario, ofreciendo una interfaz de programación (API) que el programa puede usar en cualquier momento para solicitar recursos gestionados por el sistema operativo.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

* '''write''', que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
* '''read''', que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.
* '''open''', que es usada para obtener un descriptor de un fichero del sistema, ese fichero suele pasarse a write.
* '''close''', que se emplea para cerrar un descriptor de fichero.

Todo sistema operativo ofrece un conjunto de llamadas al sistema. En el caso de Linux 3.0, se ofrecen un total de [http://syscalls.kernelgrok.com/ 345 llamadas al sistemas]. El sistema operativo xv6 ofrece también una lista de llamadas al sistema [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L107 mucho menor] al ser un sistema operativo muy sencillo.

Toda llamada al sistema se identifica de manera unívoca mediante un valor numérico que no debe ser modificado a lo largo de la vida del sistema operativo para evitar que se rompa la compatibilidad hacia atrás.

El siguiente ejemplo muestra en C la invocación de las llamadas al sistema '''write''', '''read''', '''open''' y '''close'''.

<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
char buf[1024];
int fd, ret;

fd = open("f123", O_RDONLY);
if (fd < 0) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}

ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (ret < 0) {
perror("read");
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(fd);

write(1, buf, ret);
}

</source>

=== Familias de llamadas al sistema operativo: POSIX y WIN32/64 ===

Las dos familias de APIs estandarizas más importantes son:

* [http://es.wikipedia.org/wiki/POSIX POSIX].
* WIN32/64, empleada en los sistemas operativos de tipo-Windows. Además, existen emuladores como '''Wine''' que también las implementan.

== Implementación de llamadas al sistema ==

El siguiente ejemplo muestra el código en ensamblador de x86 para invocar a la llamada al sistema '''write''' que permite escribir un dato en cualquier dispositivo. En concreto, se va a escribir una cadena por el dispositivo de salida '''pantalla''', que se identifica mediante el descriptor de fichero número 1.

<source lang="asm">
section .text
global _start
_start:
mov eax, 4 ;cargamos el número de la llamada al sistema en el regitro eax
mov ebx, 1 ;cargamos el descriptor de fichero sobre el que queremos escribir
mov ecx, string ;cargamos en ecx la dirección de la cadena a imprimir
mov edx, lenght ;cargamos en edx el tamaño de la cadena a imprimir
int 80h ;se invoca al de

mov eax, 1
mov ebx, 0
int 80h

section .data
string: db "Hola Mundo", 0x0A
lenght: equ 13
</source>

La instrucción ''int'' forma parte del conjunto de instrucciones de procesadores x86. Esta instrucción emite una [[Gestión_de_Entrada/Salida|interrupción]] por software cuyo tratamiento es realizado por la rutina ''dispatcher''. Dicha rutina se encarga del tratamiento de la interrupción por software número 80.

'''Ejemplo de llamadas al sistema de Linux (64 bits):''' http://blog.rchapman.org/posts/Linux_System_Call_Table_for_x86_64/

[http://cs.lmu.edu/~ray/notes/linuxsyscalls/ Implementación de llamadas al sistema en Linux (32 y 64 bit)]

== El ''dispatcher'' ==

El dispatcher, que forma parte del SO, se ejecuta cuando se invoca una llamada al sistema.
Cuando un proceso hace una llamada al sistema, el dispatcher, se encarga de invocar la llamada que el proceso ha solicitado.

Tiene un comportamiento sincronizado, cuando recibe una llamada se la pasa al sistema operativo y hasta que no recibe respuesta no atiende otra llamada.

En el caso de x86, el dispatcher consulta el registro eax e invoca a la llamada al sistema identificada con dicha numeración.

El sistemas xv6 ofrece un dispatcher muy sencillo, que se puede consultar [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L132 aquí].

== El punto de entrada ==

Es la posición de memoria desde la cual es posible solicitarle servicios al sistema operativo. Normalmente hay un único punto de entrada.
En algunos SO se realiza mediante llamadas a subprogramas. La dirección de memoria del punto de entrada puede cambiar si se modifica el SO. En algunos SO éste problema lo solucionan usando una dirección fija, mientras en otros han preferido usar una referencia a dicha dirección.

Lo ideal es que sean compatibles a lo largo del tiempo (aunque Windows normalmente no lo respeta).

2.8. [[Ejercicios_fundamentos_Sistemas_Operativos | Ejercicios]]

Llamadas al sistema

2017-10-13T16:35:18Z

Damromvaz: /* Definición de llamada al sistema */

= 2.7. Llamadas al sistema =

== Definición de llamada al sistema ==

Una llamada al sistema es un método o función que puede invocar un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Dado que el acceso a ciertos recursos del sistema requieren la ejecución de código en modo privilegiado, el sistema operativo ofrece un conjunto de métodos o funciones que el programa puede emplear para acceder a dichos recursos. En otras palabras, el sistema operativo actúa como intermediario, ofreciendo una interfaz de programación (API) que el programa puede usar en cualquier momento para solicitar recursos gestionados por el sistema operativo.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

* '''write''', que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
* '''read''', que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.
* '''open''', que es usada para obtener un descriptor de un fichero del sistema, ese fichero suele pasarse a write.
* '''close''', que se emplea para cerrar un descriptor de fichero.

Todo sistema operativo ofrece un conjunto de llamadas al sistema. En el caso de Linux 3.0, se ofrecen un total de [http://syscalls.kernelgrok.com/ 345 llamadas al sistemas]. El sistema operativo xv6 ofrece también una lista de llamadas al sistema [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L107 mucho menor] al ser un sistema operativo muy sencillo.

Toda llamada al sistema se identifica de manera unívoca mediante un valor numérico que no debe ser modificado a lo largo de la vida del sistema operativo para evitar que se rompa la compatibilidad hacia atrás.

El siguiente ejemplo muestra en C la invocación de las llamadas al sistema '''write''', '''open''' y '''close'''.

<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
char buf[1024];
int fd, ret;

fd = open("f123", O_RDONLY);
if (fd < 0) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}

ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (ret < 0) {
perror("read");
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(fd);

write(1, buf, ret);
}

</source>

=== Familias de llamadas al sistema operativo: POSIX y WIN32/64 ===

Las dos familias de APIs estandarizas más importantes son:

* [http://es.wikipedia.org/wiki/POSIX POSIX].
* WIN32/64, empleada en los sistemas operativos de tipo-Windows. Además, existen emuladores como '''Wine''' que también las implementan.

== Implementación de llamadas al sistema ==

El siguiente ejemplo muestra el código en ensamblador de x86 para invocar a la llamada al sistema '''write''' que permite escribir un dato en cualquier dispositivo. En concreto, se va a escribir una cadena por el dispositivo de salida '''pantalla''', que se identifica mediante el descriptor de fichero número 1.

<source lang="asm">
section .text
global _start
_start:
mov eax, 4 ;cargamos el número de la llamada al sistema en el regitro eax
mov ebx, 1 ;cargamos el descriptor de fichero sobre el que queremos escribir
mov ecx, string ;cargamos en ecx la dirección de la cadena a imprimir
mov edx, lenght ;cargamos en edx el tamaño de la cadena a imprimir
int 80h ;se invoca al de

mov eax, 1
mov ebx, 0
int 80h

section .data
string: db "Hola Mundo", 0x0A
lenght: equ 13
</source>

La instrucción ''int'' forma parte del conjunto de instrucciones de procesadores x86. Esta instrucción emite una [[Gestión_de_Entrada/Salida|interrupción]] por software cuyo tratamiento es realizado por la rutina ''dispatcher''. Dicha rutina se encarga del tratamiento de la interrupción por software número 80.

'''Ejemplo de llamadas al sistema de Linux (64 bits):''' http://blog.rchapman.org/posts/Linux_System_Call_Table_for_x86_64/

[http://cs.lmu.edu/~ray/notes/linuxsyscalls/ Implementación de llamadas al sistema en Linux (32 y 64 bit)]

== El ''dispatcher'' ==

El dispatcher, que forma parte del SO, se ejecuta cuando se invoca una llamada al sistema.
Cuando un proceso hace una llamada al sistema, el dispatcher, se encarga de invocar la llamada que el proceso ha solicitado.

Tiene un comportamiento sincronizado, cuando recibe una llamada se la pasa al sistema operativo y hasta que no recibe respuesta no atiende otra llamada.

En el caso de x86, el dispatcher consulta el registro eax e invoca a la llamada al sistema identificada con dicha numeración.

El sistemas xv6 ofrece un dispatcher muy sencillo, que se puede consultar [https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/syscall.c#L132 aquí].

== El punto de entrada ==

Es la posición de memoria desde la cual es posible solicitarle servicios al sistema operativo. Normalmente hay un único punto de entrada.
En algunos SO se realiza mediante llamadas a subprogramas. La dirección de memoria del punto de entrada puede cambiar si se modifica el SO. En algunos SO éste problema lo solucionan usando una dirección fija, mientras en otros han preferido usar una referencia a dicha dirección.

Lo ideal es que sean compatibles a lo largo del tiempo (aunque Windows normalmente no lo respeta).

2.8. [[Ejercicios_fundamentos_Sistemas_Operativos | Ejercicios]]