Paul Gianfranco Tapia Díaz Ingeniería de computación y sistemas Ciclo VI U.P.E. San Juan Bautista 2019
En los sistemas operativos esta compuesto de componentes y estructura. Un sistema operativo es un programa que actúa como inter entre el usuario y el hardware de un computador y su propósito es proporcionar un entorno en el cual el usuario puede ejecutar programas. El objetivo principal de un sistema operativo es lograr que el sistema de computación se use de manera cómoda y el objetivo secundario es que el hardware del computador se emplee de manera eficiente Entre sus estructuras se tiene: Estructura Monolítica. Estructura de Capas. Estructura con Micronúcleo. Estructura modelo Cliente-Servidor. Estructura Maquina Virtual.
Estructura Monolítica Estos sistemas no tienen una estructura definida, sino que son escritos como una colección de procedimientos donde cualquier procedimiento puede invocar a otro. Ejemplos de estos sistemas pueden ser MS- DOS o Linux. La desventaja es que como todo el sistema se ejecuta en el mismo nivel de privilegio que el núcleo (el Sistema Operativo es el núcleo) es muy probable que haya problemas (el sistema se apague, se bloquee o se cuelguen procesos, por ejemplo) si ocurre algún fallo del hardware o existe algún error sin depurar en el código del sistema.
Programas y procesos ProgramasProcesos Un programa, en palabras simples, puede considerarse como una actividad del sistema. Un Proceso es una ejecución de un programa. Un programa es una entidad pasiva porque no realiza ninguna acción por sí misma, tiene que ejecutarse para realizar las acciones especificadas en ella. Se considera como una entidad activa y realiza las acciones especificadas en un programa. un programa solo requiere memoria para el almacenamiento. Maneja las actividades del sistema operativo a través de PCB (Bloque de control de proceso) que incluye el contador del programa, la pila, el estado, etc. El espacio de direcciones de un programa está compuesto por la instrucción, los datos y la pila. Necesita recursos como procesamiento, memoria y recursos de E / S para realizar tareas de administración. Un programa es un grupo definido de operaciones ordenadas que deben realizarse. Una instancia de un programa que se está ejecutando es un proceso. Un programa tiene una vida útil más larga porque se almacena en la memoria hasta que no se elimina manualmente El requerimiento de recursos es mucho mayor en caso de un proceso, podría necesitar procesamiento, memoria, recursos de E / S para la ejecución exitosa.
Estructura de Capas El diseño se organiza en una jerarquía de capas, donde los servicios que brinda una capa son consumidos solamente por la capa superior. La capa 0 es del Hardware y la N es la de los procesos de Usuario. Estos sistemas tienen como ventaja que son modulares y la verificación se puede hacer a cada capa por separado (son más mantenibles). Sin embargo el diseño es muy costoso y es menos eficiente que el sistema monolítico ya que pierde tiempo pasando por cada capa. El sistema consta de 6 capas: Capa 5: Se encuentra la interfaz de usuario. Capa 4: Aloja los programas de usuario. Capa 3: Se controlan los dispositivos E/S (entrada y salida). Capa 2: Se administra la comunicación inter-proceso y la consola del operador. Capa 1: Administración de memoria y discos. Capa 0: Correspondiente al Hardware, realizando asignación del procesador, también alterna entre procesos cuando ocurren interrupciones o se han expirado y proporciona multiprogramación básica de la CPU.
Estructura Micronúcleo La siguiente estructura es donde las funciones centrales son controladas por el núcleo o Kernel y la interfaz del usuario ambos siendo controlados por el entorno Shell. El micronúcleo se encarga de la planificación de hilos, no de procesos lo que hace posible tener varias tareas siendo así el micronúcleo o microkernel el que planifica todo el código que corre en el sistema. Algunas caracteristicas: Manipula excepciones del procesador. Proporciona soporte para la recuperación de un Sistema con alguna falla de caída de energía. Estos sistemas tienen como ventaja un diseño simple y funcional, que aumenta la portabilidad y la escalabilidad. Para agregar un nuevo servicio no es necesario modificar el núcleo, y es más seguro ya que los servicios corren en modo usuario.
Estructura Cliente-Servidor En esta arquitectura, se manifiesta con mayor peso la necesidad de establecer llamadas al sistema robustas, para la comunicación entre procesos. Se escoge el modelo cliente - servidor para esta comunicación, porque se establece que cada proceso (independiente o no) actúa como servidor del resto. Puede ser ejecutada en la mayoría de las computadoras sean grandes o pequeñas. Características: Construcción del programa final a base de módulos compilados separadamente que se unen a través del ligador. Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existentes, que pueden provocar mucho acoplamiento.
Estructura Maquina Virtual Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una interfaz a cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente Su objetivo es el de integrar distintos sistemas operativos dando la sensación de ser varias máquinas diferentes. Un sistema de máquina virtual se encuentra el kernel denominado monitor de maquina virtual este se ejecuta sobre el hardware generando varias máquinas virtuales es así como se realiza la llamada multiprogramación.