ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Estos sistemas no tienen una estructura definida, sino que son escritos como una colección de procedimientos donde cualquier procedimiento puede invocar a otro. Consiste en un macroprograma con miles de líneas de código. No hay una estructura interna exacta entre los módulos del sistema operativo. Emplean técnicas de programación modular. Además es complejo su mantenimiento y actualización. Allí todos los elementos que la integran están muy enlazados. No es posible ninguna clase de misterio o secretos en la información. Su comportamiento es de un solo proceso. Disponen de una buena capacidad y funcionamiento hardware. Los ejemplos típicos de este sistema son: Unix, MS-DOS y Mac OS hasta Mac OS 8.6. Otros ejemplos son: Linux, Syllable, Núcleos tipo DOS, DR-DOS, Familia Microsoft Windows 9x (95, 98, 98SE, Me).

Programas.- Colección de instrucciones que el procesador interpreta y ejecuta, se almacenan en sistemas no volátiles necesitando ser cargados en memoria principal para poder ser ejecutados, se considera un ente estático. Procesos.-Programa en ejecución, el sistema operativo les asigna recursos, Se consideran un ente dinámico. El proceso es una abstracción creada por el SO, que se compone de: Código de Programa: sección texto Contexto de Ejecución: PC, registros del procesador y una pila para invocación de procedimientos Sección de Datos, que contiene variables globales Recursos del sistema.

Estructura en 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 con Micronúcleo La idea consiste en tener un núcleo que brinde los servicios mínimos de manejo de procesos, memoria y que provea la comunicación entre procesos. Todos los restantes servicios se construyen como procesos separados del micronúcleo, que ejecutan en modo usuario. 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. Ejmeplos: AIX, BeOS, Mach, MorphOS, QNX, Minix, Hurd, L4, RadiOS, Symbian, etc

Estructura por Módulos Lo que caracteriza este tipo de estructura es que el kernel se compone por módulos, y cada uno de estos módulos se encuentra separado de forma independiente, tal que, si alguno falla no afecta a los otros, ni al núcleo, por ejemplo, si el módulo de software que se encarga de controlar el proceso de Telnet en una unidad se bloquea o es atacado, sólo este proceso se verá afectado. El resto de las operaciones siguen sus funciones habituales. Los módulos se pueden cargar dinámicamente en el núcleo cuando se necesiten, ya sea, en tiempo de ejecución o durante el arranque del sistema. El kernel dispone de los componentes fundamentales y se conectan directamente con servicios adicionales. Este enfoque modular utiliza la programación orientada a objetos. Ejemplos sistema por módulos: Unix modernos, Solaris, Linux, Mac OSX, etc.

Estructura Cliente-Servidor En los sistemas operativos modernos, los sistemas cliente-servidor nacen con la finalidad de minimizar el núcleo (kernel), trasladando el código de todos sus servicios a las capas superiores; y el núcleo sólo deberá controlar la comunicación, que se realiza mediante mensajes, entre clientes y servidores o servidores y hardware. El objetivo es desarrollar la mayoría de las funciones del sistema operativos como procesos de usuario. Un proceso de usuario, llamado en este caso proceso cliente, envía una solicitud a un proceso servidor, que realiza el trabajo y devuelve la respuesta.