SISTEMAS-MONOLITICOS

SISTEMAS MONOLÍTICOS Evelyn Flores, Carmen Loor, Alexis Carvajal y Leonardo Tomalo. [email protected], carm

Views 68 Downloads 60 File size 370KB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Citation preview

SISTEMAS MONOLÍTICOS Evelyn Flores, Carmen Loor, Alexis Carvajal y Leonardo Tomalo.

[email protected], [email protected], [email protected], [email protected].

Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones Universidad Estatal Península de Santa Elena La Libertad – Ecuador [email protected]

Sistemas Operativos Resumen Para introducirnos en los Sistemas Monolíticos se debe conocer, que los Sistemas Operativos tienen clasificaciones y una de ellas es por su Estructura, en la cual vamos a encontrar dos datos importantes que son: Sistemas Monolíticos y Estructura con capas. Sistema monolítico es la estructura que se usó para diseñar los primeros S. O. que a su vez son componentes que interactúan entre sí de manera desordenada y que nos permite escribir en la pantalla y en la memoria de los discos. Se podría decir que esta estructura no posee una estructura propia, porque son rutinas o acciones entrelazadas en un único programa que cumplen la función de llamarse a sí mismos o algún modulo entre sí. Este tipo de sistema tiene una característica singular, y es que son hechas a una sola medida por la que obtiene más flexibilidad y pueden ser más rápidas a su tipo de entorno, pero si se les cambia de medida o entorno no tendrían la misma flexibilidad y se volvería lenta.

parámetros y en resultados. Al

I. Introducción. Los sistemas Monolíticos son la estructura más simple para un

Un sistema monolítico es aquel que está compuesto por un núcleo grande y complejo, el mismo que comprende todos los servicios del

Dentro del núcleo se encuentran todas

las

interiormente

funcionalidades en

un

programa,

todos los componentes funcionales acceso

a

todas

sus

estructuras de datos internas y rutinas (instrucciones que se dan a un ordenador para controlar una función o realizar una operación

una

recopilación de procedimientos la estructura básica que deben tener

central (Kernel), un conjunto de procedimientos de servicios y un conjunto de procedimientos de uso general.

Las operaciones que realizan este de

objetivo de facilitar una mayor funcionalidad en el menor espacio posible, por lo que son eficientes y rápidos en su ejecución y gestión. Sin embargo, es poco confiable, ya que al no tener una estructura definida, se ejecuta todo en el mismo nivel del núcleo (Kernel) lo que lo hace altamente vulnerable, por esta razón si uno de sus

frecuente).

sistema

operativo,

se

realiza con un solo programa el mismo que se ejecuta en modo

programas tiene un error o una vulnerabilidad de seguridad, esto puede expandirse, alterar a todo el núcleo y a su vez todo el sistema se ve afectado.

Kernel. [1] En estos sistemas no existe una estructura,

es

un

conjunto

de

procesos los mismos que están entrelazados

de

manera

que

pueden llamarse entre sí cada vez que se considere necesario, estos procedimientos deben tener una interfaz

sistema

Este sistema fue creado con el

sistema.

tipo

este

estos sistemas contiene: programa

Sistema Operativo

tienen

ser

bien

definida

en

Además cada vez que se desee agregar alguna realizar

característica o

cualquier

cambio

necesitará reiniciar el

se

sistema,

situación que dura varias horas y al mismo tiempo consume una gran cantidad de memoria. Un

claro

ejemplo

del

sistema

monolítico es UNIX.

Esto

implica

que

tendré

algo

Este sistema operativo tiene un

práctico dentro de unos meses..."

núcleo grande y complejo, que abarca todos los servicios del sistema. Está programado de forma

Versiones de Linux con Sistemas

no modular, y tiene un rendimiento

monolíticos

mayor que un micro-núcleo. Sin



embargo, si se realiza un cambio en cualquier servicio, el sistema se

lanzó Linux 1.0.0 

detendrá y también se recompilará

En marzo de 1995 se lanzó Linux 1.2.0,



el núcleo.

El 14 de marzo de 1994, se

Mayo de 1996: decidió

Torvalds

adoptar

pingüino Tux como

II. Desarrollo.

al mascota

para Linux.

En abril de 1991, Linux Torvalds,



9 de junio de 1996: Se lanzó la

de 21 años, empezó a trabajar en

versión 2 de Linux, con una

unas simples ideas para un núcleo

recepción positiva.

de un sistema operativo. Comenzó



Linux 2.2.0

con un intento por obtener un núcleo

de

gratuito

sistema

similar

operativo

a

Unix

25 de enero de 1999: Se lanzó



18 de diciembre de 1999: se publicaron

que

parches

funcionara

de IBM Mainframe para 2.2.13,

con microprocesadores Intel 80386.

permitiendo de esta forma que

Luego, el 26 de agosto de 1991,

Linux

Torvalds escribió en el grupo de

ordenadores corporativos. 

noticiascomp.os.minix:9 "Estoy

haciendo

un



GNU)

para

clones

AT



4 de enero de 2001: se lanzó

17 de diciembre de 2003: se

24 de diciembre de 2008: se lanzó Linux 2.6.28

386(486). Llevo en ello desde abril y está empezando a estar listo.

en

lanzó Linux 2.6.0

no será nada grande ni profesional como

usado

Linux 2.4.0

sistema

operativo (gratuito, sólo un hobby,

fuera



20

de

octubre de 2010:

lanzó Linux 2.6.36

se













30

de

mayo de 2011: Linux

al mismo, como es el núcleo

Torvalds anunció que la versión

(Kernel).

del núcleo dará el salto a la 3.0

Núcleo.-Es la parte fundamental

en la siguiente publicación.

del sistema operativo. La cual se

21 de julio de 2011: Torvalds

encarga de gestionar los recursos

publicó en su perfil en la red

de la máquina a través de servicios

social Google+ que el núcleo

de llamada al sistema.

versión 3.0 estaba listo con la

Entre los tipos de núcleos tenemos

frase "3.0 Pushed Out".13

los siguientes: Fue



Sistemas monolíticos.

lanzada la versión 3.0 del



Sistemas monolíticos híbridos.

núcleo en http://www.kernel.org



Sistemas de exonúcleo.

22

de

julio de 2011:

12 de mayo y 13 de mayo de 2012 fueron lanzadas

Los núcleos Monolíticos

las versiones 3.3.6 y 3.4-rc7 del

Podemos

núcleo en

estructura de los primeros sistemas

http://www.kernel.org respectiv

operativos,

amente.

constituidos fundamentalmente por

2

de

febrero de 2015 Fue

agregar

que

es

que

la

estaban

un único programa compuesto de

lanzada la versión 3.19

un conjunto de rutinas entrelazadas

12

de tal forma que cada una podía

de

Abril de 2015 Fue

lanzada la versión 4.0

llamar

a

cualquier

otra.

Las

Wikipedia enciclopedia libre(s, f)

características fundamentales de

Linux.

este tipo de estructura son: - Construcción del programa final a

Existen

muchos

sistemas

base de módulos compilados por

comerciales que no cuentan con

separado y que se unen a través

una estructura bien definida, y para

de un enlazador (linker).

el

-

funcionamiento

del

sistema

Buena

definición

de

los

operativo se necesita un gestor

parámetros de enlace entre las

para que este pueda realizar los

distintas rutinas existentes, lo que

procesos que el usuario requiera.

provoca un buen acoplamiento.

Para esto se expondrá un pequeño

-

fragmento de lo que hace funcionar

privilegios

Carecen

de en

protecciones las

rutinas

y

que

manejan diferentes aspectos de los

de dispositivos de bajo nivel,

recursos

principalmente.

del

equipo,

como

la

 El

memoria, los discos, etc.

núcleo

independiente

- Están hechos a medida, por lo

hardware:

que son eficientes y rápidos pero,

independiente del hardware se

por el mismo motivo, carecen de

encarga de ofrecer las llamadas

flexibilidad para soportar diferentes

al sistema, manejar los sistemas

entornos de trabajo o tipos de

de archivos y la planificación de

aplicaciones. (Luis, 2006)

procesos. Para el usuario esta división

Dentro

de

las

especificaciones

el

del

núcleo

generalmente

pasa

desapercibida.

dadas por estos autores podemos

MODELO MONOLÍTICO DE UN

decir que un sistema operativo no

SISTEMA OPERATIVO

trabaja solo, es decir, hay un conjunto numeroso de procesos que deben de llevarse a cabo y en conjunto para su funcionamiento, pero

cada

quien

independientemente puede sufrir alguna

vulnerabilidad

programas

errantes

por

que

hace

Figura 1. Modelo monolítico.

imposible su correcta forma de procesar la información.

Los

núcleos

monolíticos

generalmente están divididos en dos partes estructuradas:  El

núcleo

hardware:

dependiente el

del

núcleo

dependiente se encarga de

Figura

manejar las interrupciones del

sistema monolítico.

hardware, hacer el manejo de bajo nivel de memoria y discos y trabajar con los manejadores

2.

Procedimientos

del

 Cada

Descripción del proceso

procedimiento

tiene

una interfaz bien definida en términos de parámetros y resultados para ejecutar los servicios

del

sistema

operativo

(llamadas

al

sistema).  No posee estructura.  Interactúan entre sí. Figura 3. Sistemas monolíticos

 Permiten escribir en pantalla y en memoria de disco.

Llamada al supervisor. Este consta

 Hechas a una sola medida o

de los siguientes pasos:

entorno.

1. El programa del usuario es atraído hacia el núcleo. 2. El

sistema

operativo

EJEMPLOS SISTEMAS

determina el número del

MONOLÍTICOS:

servicio: solicitado.

Los ejemplos típicos de este

3. El sistema operativo localiza y

llama

al proceso

correspondiente al servicio. 4. Regresa

el

control

al

programa del usuario.

Características:  Colección de procedimientos sin estructura.  Interfaz

de

hay

OS hasta Mac OS 8.6. Otros ejemplos son: 

Linux



Núcleos tipo DOS



DR-DOS



MS-DOS



Unix



Familia Microsoft Windows 9x (95, 98, 98 SE, Me)

procedimiento 

bien definida.  No

sistema son Unix, MS-DOS y Mac

ocultamiento

de

Núcleos del Mac OS hasta Mac OS 8.6

información.  Llamadas al sistema para

MS-DOS es un sistema operativo

solicitar servicios al S. O.

de línea de comandos no gráfico

derivado de 86-DOS que se creó

se

para las computadoras compatibles

escrito para proporcionar la mayor

con IBM. MS-DOS originalmente

funcionalidad en el menor espacio,

escrito

por lo que no fue dividido con

por Tim

Paterson y

presentado por Microsoft en agosto

volverían

tan

popular.

Fue

cuidado en módulos.

1 de 1981. En MS-DOS, las interfaces y los

DR-DOS

niveles de funcionalidad no están

compatible con el MS-DOS para

bien separados.

computadoras

Por ejemplo, los programas de

compatibles con el IBM PC.

es un sistema operativo

personales

aplicación pueden acceder a las rutinas básicas de E/S para escribir

Unix es

directamente en la pantalla y en las

portable, multitarea y multiusuario;

unidades de disco. Tal libertad deja

desarrollado, en principio, en 1969,

MS-DOS

por un grupo de empleados de los

vulnerable

ante

programas errantes, provocando

un

sistema

operativo

laboratorios Bell de AT&T.

caídas de todo el sistema cuando fallan los programas del usuario.

Actualmente Linux es un núcleo

Por supuesto, MS-DOS también

monolítico híbrido,

estaba limitado por el hardware, los

irrestricto

diseñadores

no

algunos se ejecutan en espacio de

tuvieron más opción que dejar

usuario. A diferencia de los núcleos

accesible el hardware básico.

monolíticos

(Candela,

controladores de dispositivos y las

de

MS-DOS

García,

Quesada,

con

acceso

al hardware,

aunque

tradicionales,

los

Santana, & Santos, 2007)

extensiones al núcleo se pueden

Tales

cargar

sistemas

comenzaron

operativos

como

sistemas

y

descargar

como módulos, mientras el sistema

pequeños, sencillos y limitados, y

continúa

luego crecieron más allá de su

interrupciones.

alcance original. MS-DOS es un ejemplo de tales sistemas. Originalmente,

fue

diseñado

e

implementado por unas cuantas personas que no tenían idea que

fácilmente

funcionando

sin

Núcleos híbridos

Exonúcleos

Figura 5. Estructura de los Figura 4. Estructura del núcleo de

exonúcleos.

Linux.

Los núcleos híbridos son micro núcleos modificados a los que se les ha añadido código que estaría en el espacio de usuario en el caso de ser micro núcleos puros para realizar ciertos servicios de manera más rápida. Estos Suelen confundidos monolíticos,

con

los pero

ser

núcleos como

anteriormente se señaló son micro núcleos que pueden ejecutar sus procesos de una manera similar a las de los núcleos monolíticos. Ejemplos de sistemas operativos que empleen núcleos híbridos son Microsoft Windows XP, Windows Vista y MAC OS X.

En computación,

el

término exonúcleo (exokernel) se refiere a un sistema creado con fines de investigación en el Instituto Tecnológico

de

Massachusetts sobre OpenBSD y otros sistemas operativos similares. Su propósito es crear una especie de capa de software para otros sistemas virtuales. Este tipo de investigación consiste en abstraer al programador del hardware hasta el punto que considere necesario, pudiendo el programador realizar operaciones de muy bajo nivel como pedir direcciones específicas de memoria, bloques de disco y demás,

a

través

de

aportadas por el sistema. SCRIBD. (s.f.).

librerías

EJEMPLOS DE COMANDOS

encuentran

LINUX PARA GESTIONAR

guardado esperando que estos

MÓDULOS:

mismos procesos se comuniquen

•lsmod: Muestra todos los módulos

entre

que están cargados en el Kernel

convenientes, todos estos módulos



en

forma

cuando

se

aleatoria

los

crea

o rutinas se unifican en un archivo

Linux. •modprobe: Se

utiliza

para

tareas, haciendo que estas se

agregar, ver y eliminar módulos. •rmmod: Utilizado para descargar módulos

del

Kernel,

con

cuando terminan sus respectivas

la

restricción de que no estén siendo utilizados y que no sean llamados

ejecuten con mayor rapidez y flexibilidad por su capacidad de ejecutarse por separados. Este tipo de sistema suele ser mucho más vulnerable por la misma razón; ya

por otros módulos.

que el control de los dispositivos de E/S son controladas también por el

III. Conclusión. En los sistemas monolíticos la

mismo.

corrección de errores que este tipo de sistema posee es mucho más fácil; los cuales se realizan a través de los comandos anteriormente expuestos, este proceso se pueden operar en los sistemas operativos tales como Linux, Unix y MacOS, pero con más frecuencia se da en Figura 6. Funcionamiento del

el sistema operativo Linux. Puesto que los procesos que se encuentran

ejecutándose

sistema monolítico.

se

IV. Referencias.

realizan por módulos separados; como anteriormente se establece



Candela, S., García, C. R.,

que este sistema es un conjunto de

Quesada, A., Santana, F. J.,

rutinas entrelazadas entre sí; los

& Santos, J. M. (2007).

mismos que no se encuentran en una forma ordenada, sino que se



Fundamentos de Sistemas Operativos.



Madrid, España: Thomson Editores



Spain

Paraninfo,

Luis, D. R. (2006). Ampliar,

trabajos/mpc0809RubenMar

configurar y reparar su PC.

rero_SO_RTOS.pdf

España:

Wikipedia

Enciclopedia

Libre(s,f):

G, P. (s.f.). Estructura de los

https://es.wikipedia.org/wiki/

sistemas

N%C3%BAcleo_Linux

operativos.

n/docenci a/manuales/SO/TemasSOuJ aen/INT RODUCCION/5Estructuradel ossistem asoperativos.htm Pablo.

(s.f.).

Sistemas

operativos 1. Obtenido de Blogspot.com: http://pablopaniaguaoperativos1.blogspot.com/20 08/08/

sistemas-

monoliticos.html SCRIBD.

(s.f.).

Obtenido

dehttps://www.scribd.com/do c/87473

14/Sistema-

Operativo Estructura#scribd 



Marcombo S.A.

dehttp://lsi.vc.ehu.es/pablog



unez/clases-micros-paracom/mpc0809-

Obtenido



http://www.iuma.ulpgc.es/~n

S.A.

Barcelona, 



Estructura operativos(s,

de

sistemas f).

http://lsi.vc.ehu.es/pablogn/d ocencia/manuales/SO/Tema sSOuJaen/INTRODUCCION /5Estructuradelossistemasop erativos.htm