2. definición Sistemas Operativos I 2 llamadas al sistema (systemcall) Concepto: Son el método ó mecanismo utilizado por un proceso ó aplicación para solicitar servicios al sistema operativo. Definen: El conjunto de servicios básicos que proporciona el sistema operativo. La interfaz entre un proceso y el sistema operativo. Invocación: Mecanismo real altamente dependiente de la máquina (trap) Normalmente se proporciona una interfaz como funciones de biblioteca de lenguajes de programación .
5. ejemplos de la API de Win32 Sistemas Operativos I 5 llamadas al sistema
6. Sistemas Operativos I 6 fundamentos Los programas son un conjunto de instrucciones organizadas con un objetivo. Un proceso es un programa en ejecución. En los S.O. multitarea, puede haber varios procesos ejecutándose concurrentemente. Cada proceso puede requerir el uso de recursos de hardware. Dado que el hardware es compartido por múltiples procesos, el acceso a los recursos debe ser administrado para garantizar su correcto uso y evitar problemas de seguridad (si procesos malintencionados desean acceder a recursos asignados a otros procesos). Por esto, en los sistemas duales, el acceso al ambiente físico es manejado exclusivamente por el S.O. La única forma de acceder al hardware es a través de las llamadas al sistema, que están perfectamente definidas. Esto no ocurre en los S.O. no duales, como el MS-DOS, donde cualquier proceso podía acceder a todos los niveles del hardware.
7. Sistemas Operativos I 7 fundamentos Los procesadores actuales pueden ejecutar las instrucciones en diferentes estados. En los sistemas duales, son llamados modo supervisor y modo usuario. Los procesadores proveen diferentes niveles de privilegio de forma tal que los S.O. pueden restringir las operaciones que ejecutan los programas por razones de seguridad y/o estabilidad. Las operaciones incluyen el acceso a periféricos, habilitar o deshabilitar interrupciones, cambiar el estado del procesador, acceder a la memoria, etc.
8. Sistemas Operativos I 8 mecanismo Las llamadas al sistema usan una instrucción especial de la CPU que causa que el procesador transfiera el control a un código privilegiado, antes especificado por el mismo código. Esto permite al código privilegiado especificar donde va a ser conectado así como el estado del procesador. Cuando una llamada al sistema es invocada: La ejecución del programa que invoca es interrumpida y sus datos son guardados, para poder continuar ejecutándose luego. El procesador entonces comienza a ejecutar las instrucciones de código de alto nivel de privilegio, para realizar la tarea requerida. Cuando esta finaliza, se retorna al proceso original, y continúa su ejecución. El retorno al proceso demandante no obligatoriamente es inmediato, depende del tiempo de ejecución de la llamada al sistema y del algoritmo de planificación de CPU.
9. Sistemas Operativos I 9 bibliotecas Generalmente, los S.O. proveen bibliotecas que relacionan los programas de usuario y el resto del sistema, usualmente una biblioteca C como glibc o el runtime de Microsoft C. Esta biblioteca maneja los detalles de bajo nivel para transferir información al kernel y conmutar a modo supervisor, así como cualquier procesamiento de datos o tareas que deba ser realizada en modo supervisor. Idealmente, esto reduce la dependencia entre el sistema operativo y la aplicación, e incrementa su portabilidad.
10. Sistemas Operativos I 10 herramientas En los sistemas operativos bajo norma POSIX o similares, algunas llamadas al sistema muy usadas son: open, read, write, close, wait, exec, fork, exit y kill. Los sistemas operativos actuales tienen cientos de llamadas, por ejemplo Linux 2.x y FreeBSD tienen más de 300.
11. Sistemas Operativos I 11 Implementaciones La implementación de las llamadas al sistema requiere un control de transferencia que involucra características especificas de la arquitectura del procesador. Una forma típica de implementar es usar una interrupción por software. Linux usa esta implementación en la arquitectura x86. Para los procesadores con arquitectura RISC, está es la única forma, pero arquitecturas CISC como x86 soportan otras técnicas adicionales. Un ejemplo es SYSCALL/SYSRET.
