2.2.1. Sistemas Operativos – Introducción

Cuando encendemos un computador, qué es lo primero que hace? ¿Cuales son los pasos que se ejecutan hasta que el computador queda listo para trabajar? Vamos a hacer un resumen de ellos:
1. Encendemos el computador

Botón de encendido

Aquí entra en funcionamiento la fuente de poder que convierte nuestro voltaje de entrada de 110 o 220 voltios a +5, +12 voltios. Para ello, la fuente tiene cuatro funciones básicas:(Tomado de: http://www.hispazone.com/Articulo/98/Fuentes-de-Alimentacion:-tipos–caracteristicas-e-instalacion.html)

Fuentes

a. Transformación: Por medio de un transformador en bobina, dentro de la fuente, se reduce la tensión de entrada a la fuente (220v o 125v) que son los que nos otorga la red eléctrica, y transformarla en una salida que genere de 5 a 12 voltios, que el el voltaje que necesitan los dispositivos internos del computador.
b. Rectificación: La corriente que nos ofrece la compañía eléctrica es alterna, esto quiere decir, que sufre variaciones en su linea de tiempo, con variaciones, nos referimos a variaciones de voltajes, por tanto, la tensión es variable, no siempre es la misma. Eso lógicamente, no nos podría servir para alimentar a los componentes de un PC, ya que imaginemos que si le estamos dando 12 voltios con corriente alterna a un disco duro, lógicamente no funcionará ya que al ser variable, no estariamos ofreciendole los 12 voltios constantes.
Lo que se intenta con esta fase, es pasar de corriente alterna a corriente continua, a través de un componente que se llama puente rectificador o de Graetz.
Con esto se logra que el voltaje no baje de 0 voltios, y siempre se mantenga por encima de esta cifra.

c. Filtrado: Ahora ya, disponemos de corriente continua, que es lo que nos interesaba, no obstante, aun no nos sirve de nada, porque no es constante, y no nos serviría para alimentar a ningun circuito.Lo que se hace en esta fase de filtrado, es aplanar al máximo la señal, para que no hayan oscilaciones, se consigue con uno o varios condensadores, que retienen la corriente y la dejan pasar lentamente para suavizar la señal, así se logra el efecto deseado.

d. Estabilización: Ya tenemos una señal continua bastante decente, casi del todo plana, ahora solo nos falta estabilizarla por completo, para que cuando aumenta o descienda la señal de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma. Esto se consigue con un regulador.

Así tendríamos: Un voltaje de salida de 5 voltios aproximados
5 voltios
y un voltaje de salida de 12 voltios aproximados

12v

Ya sabiendo que la fuente de poder nos alimenta los dispositivos internos, la pregunta es: Qué se activa primero cuando encendemos el computador ?. Veamos:
1. Presionamos el botón Power del computador
2. La energía activa a la placa base (motherboard) y al procesador.
3. El procesador resetea registros y contadores y los coloca en cero.
4. El procesador transfiere el control al BIOS de la placa base.
5. La BIOS activa señales, entre ellas la de sonido, busca el registro donde se encuentra el software para realizar el POST (Power On-Self Test).
6. Se ejecuta el POST
7. Si todo está bien, la BIOS envía señales al procesador y asigna canales de acceso directo a la memoria (DMA) y canales de solicitud de interrupciones de los dispositivos integrados a la placa base (IRQ).
8. Se activa el BIOS del video
9. Se chequea la memoria RAM
10. Se habilitan las entradas y salidas del sistema (teclado) y leds.
11. En base a la configuración de la BIOS, se busca en el primer dispositivo de arranque de la BIOS el Registro de booteo maestro (MBR) el cual se encuentra en la primera pista del dispositivo de arranque (Sector 0, el resto de esa pista no se usa) y contiene un pequeño programa que busca la tabla de particiones del dispositivo para transferirla al sector de arranque.

La estructura del Master Boot Record es la siguiente:
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1. Código ejecutable que sirve para cargar en memoria el sector
de la partición activa (En la cual está el MBR)
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2. 1a entrada de tabla de particiones
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3. 2da entrada de tabla de particiones
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4. 3ra entrada de tabla de particiones
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5. 4ta entrada de tabla de particiones
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6. Marcador ejecutable (AA55h)
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Según esta estructura del MBR, podemos cargar hasta cuatro sistemas operativos diferentes.
12. Se carga el “boot manager”, “boot loader” o gestor de arranque, el cual es un programa que lee la tabla de partición del MBR, detecta en qué partición hay un sistema operativo y muestra un menú de arranque para elegir. Si tenemos instalado Linux, el gestor de arranque será Grub, Lilo o Syslinux. En este caso, el gestor de arranque detecta la partición /boot y carga en memoria el archivo que contiene el kernel de linux (kernel.img) y un archivo denominado Initial Ram Disk (intrd.img) que contiene los drivers necesarios para que el kernel comience a funcionar. El kernel arranca y monta el árbol del directorio raíz / y pone en memoria los procesos “padre” que se encargarán de la supervisión y ejecución del sistema. En el caso del Sistema Operativo Windows 2000 y Xp, el gestor de arranque inicializa un archivo denominado boot.ini, el cual contiene dos secciones muy bien definidas: el boot loader y el Operating System. El boot loader contiene dos informaciones: La partición por defecto en la que se encuentra el sistema operativo, y cuando el sistema es dual, es decir que tiene varios sistemas operativos, el tiempo que tardará el sistema en mostrarnos el menú en pantalla de los sistemas operativos que se encuentran instalados con el fin de que escojamos uno. Si sólo tenemos un sistema operativo instalado no aparecerá ningún menú.
El archivo ntdlr es el encargado de presentarnos el menú de los sistemas operativos y cargar el que se encuentra por defecto..

El Sistema Operativo:
Cuando entramos al mundo de la computación o de la informática, en algún momento vamos a toparnos con el término sistemas operativos y se nos viene a la mente la pregunta: ¿ Qué es un sistema operativo ?. Buscamos algunos conceptos y encontramos algo como:

Un Sistema operativo (SO) es un software que actúa de interfaz entre los dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para utilizar un computador. (http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo)

Según este concepto, podemos imaginarnos algo así:

SO

Andrew Tanembaum, en su libro Sistemas Operativos Modernos, plantea el concepto de sistemas operativos en razón de las dos funciones principales que realiza:

1. Sistema Operativo como una máquina virtual, en la cual el usuario no se preocupa en cómo se interactua con el hardware (registros, reloj, organización de la memoria, acceso a los archivos en los discos, buses de datos, interrupciones, etc.), sino más bien orientado hacia el manejo de los archivos.

2. Sistema Operativo como gestor de recursos, en la cual se considera el Sistema Operativo como un conjunto de programas que controlan y administran los recursos del sistema.

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