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"Cómo hacer un Sistema Operativo en 30 días"
12/07/2010 14:53

Recursos reales (habituales y críticos)

Comunicaciones de Red
Aunque los Sistemas Informáticos pueden no incluir recursos reales en el segundo (y tercer) sector del Espacio de Direcciones, se suelen encontrar varios dispositivos y controladores habituales. De este grupo, serán recursos críticos aquellos necesarios para poder disfrutar de las características de nuestro Sistema Operativo que no pueden simularse. Para el resto de recursos, el propio Sistema deberá incluir implementaciones de aquellos necesarios que sean virtualizables.

Hoy haré un listado de los recursos críticos (que no podremos virtualizar) junto con su posición -en caso de ser dispositivos- estándar en el Espacio de Direcciones. El listado es completo, por lo que cualquier otro recurso que no esté en las listas no será considerado crítico.
  • Dispositivo de Memoria RAM: en el tercer sector (a partir de la dirección 0x01.00.00.00) del Espacio de Direcciones de los Sistemas Informáticos está únicamente este almacén de memoria volátil. Sirve para poder almacenar grandes cantidades de código objeto de acceso rápido que se borra al apagar el Sistema. El encargado de indicar el tamaño de memoria disponible es el Gestor de Controladores. Técnicamente nuestro Sistema Operativo no va a poder cargar sin memoria RAM, aunque se podría adaptar para Micro-Sistemas que no la tuvieran.
  • Controlador de Almacenamiento Secundario: para almacenar datos de forma duradera se utilizan discos tanto duros, ópticos, flexibles, como sólidos. Por cada componente de este tipo se reserva un controlador en el Sistema Informático. Suelen aparecer sobre un CUW133, capaces de comunicarse en paralelo con mensajes de 64 bits. Técnicamente nuestro Sistema Operativo no va a poder cargar sin, al menos, un almacenamiento secundario (donde estará la imagen del propio Sistema Operativo), aunque se podría incorporar en un dispositivo con el código objeto incluido nativamente que seguiría siendo un recurso crítico.
Ahora voy a incluir una serie de componentes que darán funcionalidades básicas al Sistema Operativo:
  • Dispositivo de Gestión de Controladores: está a continuación del Gestor de Arranque Extendido. Como vimos, permite trabajar con los controladores del Sistema Informático. Entre otras cosas, ofrece una librería de bajo nivel y tiene información exclusiva sobre ellos. Aunque el Sistema Operativo puede iniciar sin él gracias al estándar, resultará mucho más eficiente contar con este componente; además, en algunos casos, será necesario para encontrar controladores ubicados en posiciones no estándares del Sistema Informático.
  • Dispositivo de Gestión de Tiempo: en el segundo sector (tras el Gestor de Controladores) está este indicador de tiempo. Sirve para indicar el tiempo que ha pasado desde la última vez que se revisó, es decir, como reloj y como temporizador. El estándar marca que se presenta como un grupo de registros de sólo lectura con un tamaño de 64 bits que representa un número entero sin signo que se incrementará en mil unidades cada millonésima de segundo, dando un periodo (tiempo en el que repite los mismos resultados) de casi 585 años. Sin este componente no se podría controlar el paso del tiempo, por lo que el Sistema Operativo perdería mucho rendimiento y precisión así como características avanzadas.
Los menos críticos (el Sistema Operativo podría arrancar y funcionar sin mayor problema, pero sin acceso a ciertas características) son:
  • Controlador de Red: quizás menos crítico por su objetivo principal (conectarse con una máquina), pero es necesario para virtualizar remotamente muchos recursos que no estén disponibles en el Sistema Informático. Suele estar en un CUW133. El Sistema Operativo es capaz de virtualizar este tipo de controlador, pero conectando con Sistemas Informáticos Hijo, es decir, que tendrán las mismas restricciones o más.
  • Controlador de Vídeo: si queremos ver directamente los gráficos generados por nuestro Sistema Operativo será necesario este controlador. Suele estar también en un CUW133. Se puede virtualizar en un Sistema Informático que lo incluya.
  • Controlador de Sonido: similar al anterior, es necesario si se desea escuchar directamente el audio generado por el Sistema Operativo.
  • Controladores de Interfaz Humana: si queremos manejar directamente el Sistema Operativo a través de teclado, ratón u otros componentes de este tipo, será necesario este controlador. Como el resto de recursos de esta lista, es virtualizable a través del Control de Red conectándose a un Sistema Informático que incluya el componente deseado. Generalmente están en CUW69s, aunque el teclado en ocasiones aparece pinchado en un CUW21.
Como se puede apreciar, a la hora de agrupar recursos críticos hay tres grados. En el primero están aquellos que impiden el arranque del Sistema; en el segundo están los que impiden trabajar con precisión; y en el tercero están los que impiden realizar acciones de forma natural. Hay que tener en cuenta que el dispositivo de Gestión de Tiempo se podría virtualizar a través del controlador de Control de Red, pero con grandes perjuicios en la precisión.

Por último, en los Sistemas Informáticos generalistas, tanto los anteriores como los siguientes, son recursos habituales. Generalmente estos recursos aparecen, en mayor o menor medida; sobre todo teniendo en cuenta el fin para el que está pensando el Sistema Informático. Los recursos reales no críticos que se pueden virtualizar por el Sistema Operativo son:
  • Controlador de Matemáticas: es un controlador capaz de realizar cálculos de forma independiente y devolver el resultado. Aunque funciona usando el Sistema de Mensajes, generalmente se le envían instrucciones propias para cada tipo de este controlador, aunque ciertas operaciones básicas están estandarizadas. Los Sistemas Informáticos pueden incluir más de un Control de Matemáticas, aunque igualmente pueden no incluirlo; el Sistema Operativo es capaz de virtualizar un Control de Matemáticas básico si es necesario usando las instrucciones básicas del propio Sistema Informático.
  • Controlador de Fusión de Sonido: es un controlador capaz de generar más canales de sonido que fusionará de forma independiente devolviendo la onda de sonido que incluye a todas aquellas que se vayan escribiendo. Los Sistemas Informáticos, a través del Administrador de Sonido, pueden virtualizar este tipo de controlador.
Una vez conocidos estos recursos reales, tanto críticos como los habituales, no tenemos otra ya que empezar a cargar del Almacenamiento Secundario nuestro Sistema Operativo.

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