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U N I V E R S I D A D T E C N O L G I C A D E LP E R
FA C U L T A D D E I N G E N I E R A M E C N I C A
AE R O N U T I C A , AU T O M O T R I Z YS O F T W A R E
C U R S O : S I S T E M A S O P E R A T I V O S
B O O T L O A D E R
( C A R G A D E L S I S T E M A O P E R A T I V O )
AL U M N O S :
Kathy LenHenry Ramos
F E B R E R O , 2 0 1 4
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Curso: Sistemas Operativos Bootloader Carga del SO
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N D I C E
INTRODUCCIN..................................................................................................................... .................. 31. PROYECTO DE SISTEMAS OPERATIVOS Y PROGRAMACIN.... ERROR! BOOKMARKNOT DEFINED.
1.1. MIKEOS............................................................. ................................................................. ....... 51.2. USO DE MIKEOS................................................................................................................ ....... 6
2. COMPONENTES DEL SISTEMA......................................................... ........................................ 72.1. MICROPROCESADOR................................................................................................................. 82.2. FLOPPY.............................................................. ................................................................. ..... 102.3. RAM....................................................... ................................................................. ................ 11
3. BOOTLOADER.............................................................................................................. ................ 123.1. BIOS-OS.............................................................................................................................. 133.2. CDIGOASSEMBLER DEL BOOTLOADER................................................................................ 14
CONCLUSIONES.............................................................. ................................................................. ..... 15BIBLIOGRAFA............................................................................................................ ........................... 16ANEXOS....................................................... ................................................................. ........................... 17
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INTRODUCCIN
Si bien el Sistema Operativo realiza la carga y descarga de programas en memoria del
computador para su ejecucin, queda pendiente la pregunta Quin carga al SistemaOperativo?, la respuesta es el Bootloader.
Este documento complementa los cuatro administradores del Sistema Operativo
(Administrador del procesador, Administrador de memoria, Administrador de archivos y
Administrador de dispositivos).
Aqu se muestra la relacin existente entre el Sistema Operativo y el hardware durante
el arranque del sistema, el BIOS (Basic Input Output System).
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1. Eleccin del Sistema Operativo
Para comprender los conceptos tericos de los sistemas operativos es necesario
herramientas de programacin y sistemas operativos adecuados a la enseanaza.
Aqu mencionaremos algunos de ellos, de los cuales hemos elegido uno para el
presente trabajo.
OSP: An environement for Operating Systems Projects
BACI: Ben-Ari Concurrent Interpreter
NACHOS: Not Another Completely Heuristic Operating System
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1.1. MikeOS
Sistema operativo para computadores x86. Est escrito en lenguaje ensamblador.
Trabajoa en modo real de 16bits. Se puede ejecutar en computadores reales como en
maquinas virtuales (VMWare y VirtualBox) y en emuladores como QUEMU.Contiene las siguiente saplicaciones:
Figura 1. Pgina web de mikeOS.
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1.2. Uso de MikeOS
La instanciacin y uso de Mike OS es muy simple. Basta con insertar el disquete que
contiene el sistema operativo y se ejecuta.
Tiene dos modos de operacin: mediante men y mediante lnea de comandos. Basta
con invocar la aplicacin deseada, se abre y se crea archivos.
En el anexo se adjunta la gua oficial de uso MikeOS.
Figura 2. Interfazde MikeOS en forma de men.
Figura 3. Interfaz de MikeOS en modo texto (o consola).
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2. COMPONENTES DEL SISTEMA
Es le proceso que se d al encender el computador. Inicialmente toma el control el
programa del BIOS y posteriormente cede la posta al Sistema operativo. Este proceso
etudiaremos en detalle en las secciones que siguen., sin embargo es importante
menciona aqu los componentes que participan en este proceso:
Microporcesador
Memoria RAM
BIOS
Floppy
Figura 4. Componentes del Sistema.
Estos componentes los describiremos en detalle en el siguiente apartado, debido a
que es necesario entenderlos antes de entrar en nuestro tema de inters. Dejaremos
el BIOS para una explicacin posterior por requerir este tener los otros conceptos
previamente adquiridos.
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2.1. Microprocesadores 80x86
Es una familia de microprocesares de Intel que parten del modelo 8088 y fueron
evolucionando hasta el 80486DX2. Mike OS utiliza este microprocesador por tener
informacin disponible y su fcil manejo para un curso introductorio.
Figura 5. Microprocesador 8086.
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Figura 6.Registros de Microprocesador 8086.
En el anexo se adjunta la informacin resumida de una de nuestas fuentes.
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2.2. Floppy
Las actitudes son experiencias subjetivas (cognitivo-afectivas) que implican juicios
evaluativos, que se expresan en forma verbal o no verbal, que son relativamente
estables y que se aprenden en el contexto social.
Algunas de las actitudes que se deben desarrollar y fortalecer son el respeto al punto
de vista del otro, la solidaridad, la operatividad.
Figura 7.Cilindro, Cabeza y Sector en un floppy.
Figura 8.Sectores ubicados fsicamente en un floppy.
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2.3. RAM
Son principios ticos con respecto a los cuales las personas sienten un fuerte
compromiso emocional que utilizan para juzgar las conductas.
Figura 9. Mapeo de memoria del Bootloader y del Kernel.
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3. BOOTLOADER
Como se mencion anteriormente al encender el computador inicialmente toma el
control el programa del BIOS y posteriormente cede la posta al Sistema operativo.
Aqu veremos en detalle este proceso.
Figura 10. Mapeo de memoria del Bootloader en hexadecimal.
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3.1. BIOS - OS
Programa encargado de cargar el SO en la RAM
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3.2. Cdigo Assembler del Bootloader
Aqu veremos como trabaja el cdigo para hacer la carga del SO en RAM
BITS 16 ; Modo 16 bits (evita 32 y 64 bits)
inicio: ; Aqui inicia la ejecucin del programa
mov ax, 07C0h ; Set up 4K stack space after this bootloader
add ax, 288 ; (4096 + 512) / 16 bytes per paragraph
mov ss, ax
mov sp, 4096
mov ax, 07C0h ; Segmento de datos donde se cargar nuestro
cdigo 16K /64K
mov ds, ax
mov si, dirTexto ; Carga dirTexto en "si"
call impPantalla ; Llamada a la rutina "impPantalla"
jmp $ ; Jump --> bucle infinito
dirTexto db ' Este es un SO nuevo!', 0
impPantalla: ; Rutina: Imprime en pantalla lo que indica si"
mov ah, 0Eh ; Llamada a funcin en el BIOS-->int 10h'print
char'
.repetir:
lodsb ; Obtiene un caracter del texto --> registro AX
cmp al, 0
je .terminar ; Si el caracter es '0' -> fin de texto
int 10h ; Sino-->imprimir en pantalla "al" (llamada a BIOS)
jmp .repetir
.terminar:
ret
times 510-($-$$) db 0 ; Pad remainder of boot sector with 0s
dw 0xAA55 ; The standard PC boot signature (512 bytes
boot file)
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CONCLUSIONES
Se ha visto como un programa pequeo y no muy complejo (ahora que hemos
revisado los conceptos previos) es capaz de iniciar el arranque del SO.
Finalemtne podemos concluir:.
El Bootloader puede tener una sola etapa o mas de una.
El BIOS y sus funciones nos permiten utilizar los recursos sin necesidad deprogramacin adicional.
Finalmente, queda como reto ahondar mas en el tema del bootloader, como es
arranque multiple, o arrancar un SO conocido como Windows o Linux.
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BIBLIOGRAFA
Wiliam Stallings (2004). Sistemas Operat ivos 4 Edicin. Pretince Hall.
Ida M. Flynn (2001) Sistemas op eat ivos 3 Edicin. Thomson Learning.
Mike Saunders (2013) How to wr i te a simple operat ing system,http://mikeos.berlios.de
http://mikeos.berlios.de/http://mikeos.berlios.de/http://mikeos.berlios.de/ -
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ANEXOS
A. El MICROPROCESADOR
B. EL FLOPPY DISK
C. RAM
D. MikeOS USer Handbook
E. How to write a Simple opaerating system
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ANEXO A
El Microprocesador
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ANEXO B
El floppy disk
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ANEXO C
RAM
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ANEXO D
MikeOS User Handbook
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ANEXO E
How to write a simple
operating system
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