llamada al sistema

8/8/2019 llamada al sistema

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Metodo de interaccin usado en un sistema operativo para que los programas realicen

peticiones alnucleo del sistema operativo. En ingls:system call.

Fundamentos

Los programas son un conjunto de instrucciones organizadas con un objetivo. Un

proceso es conceptualmente unprograma en ejecucin. En los sistemas operativos

multitarea, puede haber varios procesos ejecutndose concurrentemente. Cada proceso

puede requerir el uso de recursos de hardware, comoperifricos, o espacio dememoria

principal, u otros recursos.

Dado que el hardware es compartido por mltiples 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 estas razones,en los sistemas duales, el acceso al ambiente fsico es manejado

exclusivamente por el Sistema Operativo. La nica forma de acceder al hardware es atravs de las llamadas al sistema, que estn perfectamente definidas. Esto no ocurre en

los Sistemas Operativos no duales, como elMS-DOS, donde cualquier proceso poda

acceder a todos los niveles del hardware.

Losprocesadores actuales pueden ejecutar las instrucciones en diferentes estados. En

los sistemas duales, normalmente son llamados modo supervisor y modo usuario. Los

procesadores proveen diferentes niveles de privilegio de forma tal que los sistemas

operativos pueden restringir las operaciones que ejecutan los programas tanto por

razones de seguridad como de estabilidad. Estas operaciones incluyen el acceso a

perifricos, habilitar o deshabilitarinterrupciones, cambiar el estado del procesador, y

acceder a la memoria, entre otras.

[editar] Mecanismo

Las llamadas al sistema comnmente usan una instruccinespecial de la CPUque causa

que el procesador transfiera el control a un cdigo privilegiado, previamente

especificado por el mismo cdigo. Esto permite al cdigo privilegiado especificar donde

va a ser conectado as como el estado del procesador.

Cuando una llamada al sistema es invocada, la ejecucin del programa que invoca es

interrumpida y sus datos son guardados, normalmente en su PCB, para poder continuarejecutndose luego. El procesador entonces comienza a ejecutar las instrucciones de

cdigo de alto nivel de privilegio, para realizar la tarea requerida. Cuando esta finaliza,

se retorna al proceso original, y contina su ejecucin. El retorno al proceso

demandante no obligatoriamente es inmediato, depende del tiempo de ejecucin de la

llamada al sistema y delalgoritmo deplanificacin deCPU.

[editar] Las bibliotecas como intermediarias

Generalmente, los sistemas operativos proveenbibliotecas que relacionan los programas

de usuario y el resto del sistema operativo, usualmente una biblioteca C comoglibc o el

runtime de Microsoft C. Esta biblioteca maneja los detalles de bajo nivel para transferir

informacin al kernel y conmutar a modo supervisor, as como cualquier procesamiento
http://enciclopedia.us.es/index.php/Sistema_operativohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Nucleo_del_sistema_operativohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Nucleo_del_sistema_operativohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Nucleo_del_sistema_operativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_(computaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Multitareahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principalhttp://es.wikipedia.org/wiki/MS-DOShttp://es.wikipedia.org/wiki/MS-DOShttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interrupcioneshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=2http://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_instruccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_instruccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/PCBhttp://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmohttp://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmohttp://es.wikipedia.org/wiki/Planificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Planificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=3http://es.wikipedia.org/wiki/Biblioteca_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Glibchttp://es.wikipedia.org/wiki/Glibchttp://es.wikipedia.org/wiki/Runtimehttp://es.wikipedia.org/wiki/Microsofthttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_(inform%C3%A1tica)http://enciclopedia.us.es/index.php/Sistema_operativohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Nucleo_del_sistema_operativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_(computaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Multitareahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principalhttp://es.wikipedia.org/wiki/MS-DOShttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interrupcioneshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=2http://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_instruccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/PCBhttp://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmohttp://es.wikipedia.org/wiki/Planificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=3http://es.wikipedia.org/wiki/Biblioteca_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Glibchttp://es.wikipedia.org/wiki/Runtimehttp://es.wikipedia.org/wiki/Microsofthttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_(inform%C3%A1tica)


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de datos o tareas que deba ser realizada en modo supervisor. Idealmente, esto reduce la

dependencia entre el sistema operativo y la aplicacin, e incrementa suportabilidad.

[editar] Ejemplos y herramientas

En los sistemas operativos bajo normaPOSIX 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

ms de 300.

[editar] Implementaciones tpicas

La implementacin de las llamadas al sistema requiere un control de transferencia que

involucra caractersticas especificas de la arquitecturadelprocesador. Una forma tpica

de implementar es usar unainterrupcin porsoftware.Linux usa esta implementacin

en la arquitecturax86.

Para los procesadores con arquitectura RISC, est es la nica forma, pero arquitecturas

CISC como x86 soportan otras tcnicas adicionales. Un ejemplo es SYSCALL/SYSRE.

Las llamadas al sistema

Ya se ha comentado que el sistema operativo es una interfaz que oculta

las peculiaridades del hardware. Para ello ofrece una serie de serviciosque constituyen una mquina virtual ms fcil de usar que el hardwarebsico. Estos servicios se solicitan mediante llamadas al sistema.

La forma en que se realiza una llamada al sistema consiste en colocar

una serie de parmetros en un lugar especfico (como los registros del

procesador), para despus ejecutar una instruccin del lenguaje mquina

del procesador denominada trap (en castellano, trampa). La ejecucin

de esta instruccin mquina hace que el hardware guarde el contador de

programa y la palabra de estado del procesador (PSW, Processor Status

Word) en un lugar seguro de la memoria, cargndose un nuevo contador

de programa y una nueva PSW. Este nuevo contador de programacontiene una direccin de memoria donde reside una parte (un programa)

del sistema operativo, el cual se encarga de llevar a cabo el servicio

solicitado. Cuando el sistema operativo finaliza elservicio, coloca un

cdigo de estado en un registro para indicar si hubo xito o fracaso, y

ejecuta una instruccin return from trap, esta instruccin provoca que el

hardware restituya el contador de programa y la PSW del programa querealiz la llamada al sistema, prosiguindose as su ejecucin.

Normalmente los lenguajes de alto nivel tienen una (o varias) rutinas de

biblioteca por cada llamada al sistema. Dentro de estos procedimientos

se asla el cdigo (normalmente en ensamblador) correspondiente a lacarga de registros con parmetros, a la instruccin trap, y a obtener el
http://es.wikipedia.org/wiki/Portabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Portabilidadhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=4http://es.wikipedia.org/wiki/POSIXhttp://es.wikipedia.org/wiki/POSIXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Openhttp://es.wikipedia.org/wiki/Readhttp://es.wikipedia.org/wiki/Readhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Write&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Closehttp://es.wikipedia.org/wiki/Waithttp://es.wikipedia.org/wiki/Waithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Exec&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Bifurcaci%C3%B3n_(sistema_operativo)http://es.wikipedia.org/wiki/Exithttp://es.wikipedia.org/wiki/Killhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=5http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interrupci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Interrupci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Linuxhttp://es.wikipedia.org/wiki/X86http://es.wikipedia.org/wiki/X86http://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#trampahttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#palabra_estado_pswhttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#palabra_estado_pswhttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#serviciohttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#serviciohttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#lenguajes_alto_nivelhttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#ensambladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Portabilidadhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=4http://es.wikipedia.org/wiki/POSIXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Openhttp://es.wikipedia.org/wiki/Readhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Write&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Closehttp://es.wikipedia.org/wiki/Waithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Exec&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Bifurcaci%C3%B3n_(sistema_operativo)http://es.wikipedia.org/wiki/Exithttp://es.wikipedia.org/wiki/Killhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Llamada_al_sistema&action=edit&section=5http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interrupci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Linuxhttp://es.wikipedia.org/wiki/X86http://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#trampahttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#palabra_estado_pswhttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#serviciohttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#lenguajes_alto_nivelhttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#ensamblador


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cdigo de estado a partir de un registro. La finalidad de estos

procedimientos de biblioteca es ocultar los detalles de la llamada al

sistema, ofreciendo una interfaz de llamada al procedimiento. Como una

llamada al sistema depende del hardware (por ejemplo, del tipo de

registros del procesador), la utilizacin de rutinas de biblioteca hace el

cdigo portable.

El nmero y tipo de llamadas al sistema vara de un sistema operativo a

otro. Existen, por lo general, llamadas al sistema para ejecutar ficheros

que contienen programas, pedir ms memoria dinmica para un

programa, realizar labores de E/S (como la lectura de un carcter de un

terminal), crear un directorio, etc. Ejemplos de rutinas de biblioteca que

realizan llamadas al sistema en un entorno del sistema operativo C-

UNIX son: read, write, malloc, exec, etc.

Llamadas al Sistema

Las llamadas al sistema proveen una interfaz entre los procesos y el Sistema de

Operacin. Por lo general estas llamadas se encuentran disponibles como instrucciones

en lenguaje ensamblable. En algunos sistemas podemos realizar llamadas al sistema

desde programas en lenguajes de alto nivel, en cuyo caso se asemejan a llamadas a

funciones o procedimientos

Llamadas al sistema

l A cada llamada al sistema le corresponde un procedimiento que el programa de

usuario puede llamar

l El procedimiento se encarga de iniciar la llamada al sistema (mediante un

TRAP)

l Son distintas en cada sistema

l ej: count = read (file, buffer, nbytes);

Elementos de Sistemas Operativos Llamadas al Sistema1. Control de procesos y tareascargar, ejecutar

fin, abortar

crear proceso, terminar proceso

obtener atributos, establecer atributos del proceso

esperar tiempo

esperar sucesos, indicar sucesos

asignar, liberar memoria

2. Manipulacin de Archivoscrear, eliminar

abrir, cerrar

leer, escribir, reposicionar

obtener atributos, establecer atributos

3. Manipulacin de Dispositivossolicitar, liberar

leer, escribir, reposicionar

obtener atributos, establecer atributos

conectar, desconectar lgicamente

4. Mantenimiento de Informacinobtener, establecer fecha y hora

obtener, establecer datos del sistema
http://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#codigo_portablehttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#memoria_dinamicahttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#codigo_portablehttp://wwwdi.ujaen.es/~lina/TemasSO/glosario/GLOSARIO.htm#memoria_dinamica


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obtener atributos de proceso, archivo o dispositivo

establecer atributos de proceso, archivo o dispositivo

5. Comunicacionescrear, eliminar conexin

enviar, recibir mensajes

transferir informacin de estado

conectar, desconectar dispositivos remotos

CategorasInterfaz entre el proceso y el Sistema Operativo

Llamadas al SistemaDisponibles como instrucciones en lenguajeensamblador o lenguajes de alto nivel, y se listan enlos manuales empleados en la programacin del

lenguaje

llamada al sistema

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