ARQUITECTURA SISTEMAS OPERATIVOS Enrique Andrés Albarrán García MENÚ 1. ¿Qué es una arquitectura de un sistema operativo? 2. Componentes del sistema operativo. 3. ¿Cuáles son las arquitecturas más importantes planteadas hasta el momento? 4. ¿Cuáles son las características básicas de cada arquitectura? ¿Ventajas y desventajas de cada una? 5. Bibliografía y referencias. 1. ¿QUÉ ES UNA ARQUITECTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO? A día de hoy existen numerosas definiciones de “arquitectura” en cuanto a sistemas se refiere, poniendo todas en contexto podemos determinar que la arquitectura de un sistema se refiere a todas las propiedades físicas del mismo, elementos componentes y partes. Dentro de la definición de arquitectura podemos incluir sus interacciones, relaciones con otros elementos, el comportamiento que realiza el sistema y su objetivo, principios restricciones y reglas de su funcionamiento y su evolución en el tiempo. 2. COMPONENTES DEL SISTEMA OPERATIVO. - Núcleo: Es el componente base del sistema operativo, sin él, todas las demás partes son inservibles. Por el pasan todas las funciones, arrancar el propio sistema, almacenamiento de información, salida de información, control del hardware o gestión de memoria. - Interfaz: Es la parte de la arquitectura por la cual el usuario interactúa con el sistema. Es la conexión entre la persona y el equipo. Se puede dar como elemento gráficos o visuales, los cuales deben de ser claros, concisos y coherentes. - Driver: Este componente sirve de conexión entre el sistema operativo y el hardware, es decir, el driver le proporciona información al sistema a cerca del hardware para que el trabajo conjunto sea lo más eficaz posible. - Gestión de procesos: Es la parte del sistema operativo que se encarga de los procesos en ejecución, es decir un conjunto de instrucciones puestas en marcha con el fin de generar un objetivo. - Gestión de memoria: Es un recurso muy importante ya que es el encargado de la asignación de programas a ejecutar, es decir, controla teniendo en cuenta las capacidades del sistema y las ordenes que se le aplican al mismo que caminos tomar en base a la memoria disponible. - Sistema de entrada/salida: El sistema de entrada/salida, otro de los componentes del sistema operativo, representa el intercambio de información entre el procesador y los dispositivos periféricos. Los dispositivos periféricos solicitan recursos del sistema por medio de interrupciones. - Sistemas de protección: Es el encargado del control de acceso a los procesos y la información. Es imprescindible para garantizar la seguridad de la información que almacena el sistema, así como de controlar que usuarios tienen acceso a ejecutar los programas. - Sistemas de comunicaciones: Permite el intercambio de información entre usuarios, programas y procesos. El sistema operativo es el responsable de controlar el envío y recepción de la información, crear y mantener la comunicación para que las aplicaciones envíen y reciban información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones locales y aplicaciones remotas. 3. ¿CUÁLES SON LAS ARQUITECTURAS MÁS IMPORTANTES PLANTEADAS HASTA EL MOMENTO? - Sistemas Operativos Monolíticos: La principal característica de este diseño de sistema operativo es la siguiente, albergar en el núcleo del mismo las cuatro actividades más importantes, gestión de procesos, gestión de memoria, gestión de archivos y sistema de entrada/salida. Estas cuatro unidades trabajan e interactúan entre si debido a su disposición por capas. La gran ventaja de este tipo de sistemas es su gran eficacia en la ejecución de programas debido a que la interacción de todos los componentes desde el núcleo. Al tener un núcleo grande y complejo, nos enfrentamos a que cualquier cambio en su funcionalidad requiere una reprogramación completa y su posterior reinicio. También contiene un gran numero de líneas de código ejecutándose en modo privilegiado. - Sistemas Operativos por Capas: Este tipo de sistemas destacan, como su nombre indica, por tener una composición por capas, cada una construida debajo de la anterior. El primer sistema organizado de esta forma data del 1968, al cual se le asigno el nombre ‘THE’ ya que fue creado en la Technische Hogeschool Eindhoven. Las capas se distribuyen de la siguiente forma: Capa 5 4 3 2 1 0 Función Operador Programas de usuario E/S Comunicación operador-proceso Administración de memoria y tambor Reparto de procesos y multiprogramación Una de sus ventajas es que a la hora de programar evita tener que direccionar sobre la memoria física. - Sistemas Operativos Microkernel Este tipo de arquitectura se divide en dos partes, un sistema central y diferentes módulos. El sistema central es el encargado de realizar la función objetiva par la que fue diseñado y los diferentes módulos le aplican funcionalidades extras. La principal idea a la hora de definir estos sistemas operativos fue mantener intacta la estructura principal, pero poder añadir extensiones a ella. EXTENSIÓN 1 PRINCIPAL PLUGIN EXTENSIÓN 2 PLUGIN CORE La principal ventaja de este tipo de arquitectura es su dinamismo y la construcción modular, ya que esto permite ampliar las funcionalidades del sistema. También cabe destacar que tienen una gran complejidad ya que la instalación de un plug-in en el sistema es un proceso elaborado 5. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS. https://cgrw01.cgr.go.cr/rup/RUP.es/LargeProjects/core.base_rup/guidance s/concepts/system_architecture_5F3B1E17.html https://www.adslzone.net/reportajes/software/que-es-sistema-operativo/ https://www.administracionderedes.com/componentes-de-un-sistemaoperativo/ https://1984.lsi.us.es/wikissoo/index.php/Modelos_de_Diseño_de_Sistemas_Operativos#Sistemas_o perativos_Monol.C3.ADticos https://sites.google.com/site/osupaep2010/sistemas-operativos/sistemaspor-capas
