PDF de programación - Tesis: David Leija - SISTEMA OPERATIVO XINIX CON MANEJADOR DE DISCO DURO E IMPRESORA

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INGENIERIA ELEC T~I CA

CENTRO DE INVESTIGACION Y DE ESTUDIOS AVANZADOS

DEL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA

SECCION COMPUTACION

"SISTEMA OPERATIVO XINIX CON MANEJADOR DE

DISCO DURO E IMPRESORA"

Tesis que presenta el Ing. David Leija Diaz para
obtener el grado de MAESTRO EN CIENCIAS en Ia
especialidad de INGENIERIA ELECTRICA con opci6n
en COMPUTACION.

Trabajo dirigido por el M. en C. Jorge Buenabad Chavez.

Mexico D.F., abril 1992.

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A mi esposa Nayma

A mis hijas Yael y Marcela

A mis padres Ignacia y David

A mis hermanos Melba y Javier

A mis amigos y compafieros

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AGRADECIMIENTOS

Al M o en Co Jorge Buenabad por su apoyo y paciencia en

la direccion y desarrolo de este trabajoo

Al Dr o Sergio Chapa por sus valiosos comentarios

y por
el tiempo dedicado a la revision de este trabajo, de la misma
man era, al M 0 en C 0 Andres Vega por

apoyo 0

A la Mo en C 0 Ruth Delgado por su ayuda y comentarios 0

A Petroleos Mexicanos por esta valiosa oportunidad de

superarme profesionalmente 0 En particular, por el apoyo que
me brindaron los siguientes amigos y compaii.eros de trabajo:

Ing o Hector Palafox Rayon
Ing o Pagdo Mayo de la Vega
Ing o Antonio c 0 Limon

En especial a los Ingenieros:

Luis Madrigal Ugalde,
Guillermo Amaya Garcia y al
Dr o Manuel Guzman Renteria,

quienes planearon e hicieron posible la realizacion de esta
Maestria PEMEX-CINVESTAV o

A la Seccion de Computacion, que con sus recursos hizo

posible este trabajo 0

por:

Al primer grupo seleccionado a esta maestria, formado

Ing o Hermilo Cruz Rivera
Ing o Alberto Zarate Ortega
Ing o Fernando Ramos Macias
Ing o Carlos Barajas Llerenas

del cual tengo el honor de pertenecer y agradezco el sentido
de cooperacion y apoyo que tenemos o

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INDICE GENERAL

INTRODUCCION

- Antecedentes.
- Objetiv os.
- Prop6sitos de los primeros trabajos.
- Descripci6n del Trabajo.
- Concl u siones.

CAPITULO I. CONCEPTOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

CAPITULO 2. SISTEMA OPERATIVO XINIX

2 .1. Caracteristicas Generales.
2. 2. Organizaci6n L6gica.
2. 3. Tipos de Servicios
2.4. Manejadores de Dispositivos.

CAPITULO 3. MANEJADOR DE DISCO (DISKETTE) ORIGINAL

DEXINIX

3. 1. Organizaci6n Fisica de un Disco

Flexible.

3.1.1. Que es el Formateo Fisico.
3. 1. 2. Programaci6n Directa del Hardware que

Contro1a un Diskette.

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3. 2. Organizaci6n L6gica de un Disco Flexible.

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3. 2. 1. Que es el Format eo L6gico.
3. 2. 2. Map eo de un Numero Logico de Sector a

Pista, Lado, Sector.

3. 2. 3. Sect ores de 512 bytes o Mul tiplos,

Como se Mapean.

3 .3. Manejador Original de XINIX.

3. 3. 1. Como Acepta las Peticiones,

su Estructura.

3. 3. 2 . Como Cambia el Tamafio del Sector

Logico.

3. 3. 3. Sus Funciones y Servicios.

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CAPITULO 4. MANEJADOR DE DISCO DURO PARA XINIX

4.1. Organizacion Fisica del Disco Duro.

4 .1.1. Componentes del Disco Duro.
4. 1 . 2. Organizacion de la Superficie del

Disco.

4.1.3. Pistas (Tracks).
4.1.4. Cilindros.
4. l. 5. Sectores.

4 .1. 6. Formateo a Nivel Baja (DEBUG).

4.1.6.1. "Interleaving".
4. 1. 7. Factores de Eficiencia.

4. 1. 7. 1. Tiempo de Acceso Promedio.
4. 1. 7. 2. Tiempo de Transferencia.

4. 1. 8. Almacenamiento y Recuperacion de

Datos.

4 . 1 . 8 .1. El Proceso de Forma teo.
4.1.8.2. El Sector "Boot".
4. 1. 8. 3. La Tabla de Particiones.
4.1.8.4. Clusters.
4.1.8.5. FAT ("File Allocation Table").
4. 1. 8. 6. Directories.

4.2. Manejo del Disco Duro.

4. 2. 1. Formulas de Conversion.

4. 3. Estructura del Manejador de Disco

Duro de X IN IX.

4. 3. 1 . Peticiones Siguen Igual, se Usa el

BIOS.

4.3.2. Porque se Usa el BIOS.

4. 4. Sistema de Archives Original de XINIX

Con Disco Duro.

4. 4 . 1. Implicaciones.

CAPITULO 5. IMPLEMENTACION DEL SISTEMA DE ARCHIVOS

TIPO UN IX DE XI NIX EN DISCO DURO

5 . 1. I mplementacion de un Sistema de Archives

en General.

5. 1. 1. Manejo del Espacio Libre.
5. 1. 2. Almacenamiento en Archives.
5 .1. 3. Estructura del Directorio.

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5. 2. Estructura Logica del Sistema de

Archivos.

5.2.1. El Bloque de Carga.
5.2.2. El Superbloque.
5 . 2 . 3. Mapas de bits.
5.2.4. Nodos-i.
5 . 2. 5. Memoria Cache.

5. 2. 6. Montaje y Desmontaj e de Sistemas de

Archivos.

5. 3. Cambios al Manejador de Disco Duro para

Manejar el Nuevo Sistema de Archivos
( tipo UNIX) de XINIX.

5. 4. Como se Ins tala el NSAX en Disco Duro.

5.4.1. Descripcion del Programa mkfs.c.

5.5. Copia de un Archivo MS-DOS a XINIX.

5. 5. 1. Descripcion del Coman do dir_hd.
5. 5. 2. Descripcion del Comando cdxf_hd.

CAPITULO 6.- MANEJADOR DE IMPRESORA PARA XINIX

6. 1. Organizacion Fisica.

6. 1. 1. Como Funciona la Impresora.

6. 1. 1. 1. La interfaz Parale1a.
6. 1. 1. 2. Almacenamiento de Datos en la

Memoria de la Impresora.

6. 2. Organizacion Logic a.

6.2.1. Como Imprime.

6. 3. Manejador de Impresora.

6. 3. 1. Como Interactua un Proceso con el

Manejador de la Impresora.

6. 4. El Comando lpr.

6.5. El Comando prt.

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APENDICE I. El Comando DEBUG.

APENDICE 2. El Comando FORMAT.

APENDICE 3. El Comando FDISK.

A PEN DICE 4. Breve Descripcion del FDC y DMA.

BIBLIOGRAFIA

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CUTft& DE I NV £ S T IG~ CI IIN Y l l

ESTUDIOS 1 '1-' ·~Z•DOS H l

I. P . N .

8 113 L I OT E C A
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INTRODUCCION

Antecedentes.

y de

Investigacion

Estudios Avanzados del

El Sistema Operativo (SO) XINIX

fue desarrollado como
la Seccion de Computacion del Centro
trabajo de Tesis [ 1] en
de
I. P. N.
(CINVESTAV-IPN). XINIX puede ser vista como un media ambiente
para el desarrollo de aplicaciones concurrentes
las
computadoras IBM PC-XT, AT y
compatibles. X IN IX se construyo
en base a los SO's XINU y MINIX. De XINU se tomo el codigo
la estructura principal de
fuente, en lenguaje C, que
lenguaje C, se tomo el codigo
XINIX,
fuente de los manejadores de disco
terminal que
controlan el hardware de la PC. XINU original corre en
computadoras LSI-11 de DEC. Otra version de XINU,
llamada
XINU-PC, se desarrollo en
la Universidad de Wisconsin (USA).
MINIX
tambien opera en microcomputadoras IBM PC-XT, AT y
compatibles.

y de MINIX, tambien en

flexible

forma

en

y

Otro trabajo de Tesis [ 2] desarrollado

tambien en el
incorporacion de un
CINVESTAV- IPN, est a relacionado
tipo UNIX para X IN IX. Con este
Sistema de Archivos
se mejoro el sistema original de XIN IX, debido a que
trabajo
tiene la
este ultimo emplea un SA plano
y el numero maximo de
facilidad de manejar subdirectories
archivos que tiene permitido manejar en un disco flexible es
28.

pequefio:

(SA)

con

la

no

y

Objetivos.

Ahara bien, con el Nuevo

(NSAX) permite
tener una cantidad de archivos limitada solo por la capacidad
de almacenamiento del disco flexible.

SA de XINIX

XINIX original cuenta con un SA basado en un solo disco
flexible, los cuales son lentos y
tienen una capacidad de
almacenamiento
restringido a 360 KBytes. El NSAX dio a XINIX
la capacidad de mane jar dos discos flexibles. Con esta Tesis,
el NSAX
con mayor velocidad y
obviamente mayor capacidad de almacenamiento. Por otra parte,
los usuarios de XINIX no tenian la facilidad de imprimir
sus
resultados. Ahara es posible hacerlo, utilizando los comandos
lpr y prt.

en disco duro,

se maneja

Prop6sitos de los Primeros Trabajos.

Cabe mencionar que

fueron
tambien
disefiados para la ensefianza de SO's,
tiene este proposito :
los cursos de
Sistemas Operatives, Programacion en Tiempo Real, Computacion
Distribuida y SO's Distribuidos en el CINVESTAV-IPN.

XINU
y que X IN IX

se ha utilizado en

los SO's

y MINIX

Descripcion del trabajo.

Los dos primeros capitulos refieren al Sistema Operativo
caracteristicas, organizaci6n

considerando

X IN IX [ 1],
fisica y sus servicios.

En el tercero

la organizaci6n
fisica y l6gica del disco flexible, con breve explicaci6n del
manejador del disco flexible del SO original XINIX.

se detalla acerca de

En el capitulo 4 muestra la organizaci6n