Estructura de los s.o

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Estructura de los Sistemas Operativos
Lo primero que hay que decidir al diseñar un sistema operativo es su finalidad y el tipo de proceso que se requiere realizar a través de él (el proceso por lotes, tiempos compartidos, multiprocesos, etc.).

Para ello es preciso tener en cuenta las necesidades que pueden plantearse:

Requisitos de usuario: Sistema fácil de usa de aprender, seguro,rápido y adecuado al uso a que se le quiere destinar.

Requisitos del software: Donde se engloban aspectos como el mantenimiento, forma de operación, restricciones de uso, eficiencia, tolerancia frente a los errores y flexibilidad.

A continuación vamos a describir las distintas estructuras que presentan los actuales sistemas operativos para satisfacer las necesidades que de ellos se quierenobtener.

Estructura Monolítica

Es la estructura de los primeros sistemas operativos construidos fundamentalmente por un solo programa compuesto por un conjunto de rutinas entrelazadas de tal forma que cada una pueda llamar a cualquier otra (Figura 1).

Las características fundamentales de este tipo de estructuras son:

Construcción del programa final a base de módulos compiladosseparadamente que se unen a través del editor de enlace.
Buena definición de parámetros de enlace entre las distintas rutinas existente.
Carecen de protecciones y privilegios.
Generalmente están hechos a medida, por lo que son eficientes y rápidos en su ejecución y gestión.

Figura 1. Estructura monolítica.

Estructura Jerárquica

A medida que fueron creciendo las necesidades delos usuarios y se perfeccionaron los sistemas, se hizo necesaria una mayor organización del software.

Se dividió el sistema operativo en pequeñas partes, de tal forma que cada una de ellas estuviera perfectamente definida y con un claro interface con el resto de elementos.

Se constituyó una estructura jerárquica o de niveles en los sistemas operativos, el primero de los cuales fue eldenominado THE (Technische Hogescholl, Eindhoven), de Dijkstra, que se utilizó con fines didácticos (Figura 2)

Nivel | 5 | - | Usuario |
Nivel | 4 | - | Archivos |
Nivel | 3 | - | Entrada/Salida |
Nivel | 2 | - | Comunicaciones |
Nivel | 1 | - | Memoria |
Nivel | 0 | - | Gestión CPU |
Nivel |-1 | - | Hardware |

Figura 2. Sistema jerárquico THE.

En este sistema operativo pueden verse las distintas capas en su orden jerárquico:

Hardware (nivel -1)
Planificación del procesador (nivel 0)
Gestión de la memoria (nivel 1)
Controlador de la consola del operador (nivel 2)
Control de las operaciones de entrada/salida (nivel 3)
Gestión de archivos(nivel 4)
Control de programas de usuarios (nivel 5)

En la estructura anterior se basan prácticamente la mayoría de los sistemas operativos actuales. Otra forma de ver este tipo de sistema es la denominada de anillos concéntricos o rings (Figura 3)

En el sistema rings, cada anillo tiene una apertura conocida como puerta o trampa (trap), por donde pueden entrar las llamadas de las capasinferiores.

De esta forma las zonas más internas del sistema operativo o núcleo del sistema estarán más protegidas de accesos indeseados desde las capas más externas. Las capas más internas serán, por tanto, más privilegiadas que las externas.

Intérprete de Comandos

Aplicación de Usuario

Gestión de Información
Gestión de E/S
Gestión de Memoria
Gestión de CPU

Spool

Figura 3.Organización jerárquica (anillos).

Máquina virtual

Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan un interface a cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente.

Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de sistemas.

La multiprogramación
La máquina extendida

El objetivo de los sistemas...
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