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Sistemas Operativos Conceptos y Estructura Diego Samith Bernal Raquira [email protected] Asignatura Sistemas Operativos Fundación Universitaria Juan de Castellanos, Tunja, Colombia. 

IV.

Resumen—Con la finalidad de analizar y comprender los sistemas operativos se propone explicar conceptos afines, como lo son sus niveles, estructura y casos de estudio llevando a cabo una investigación en la cual se realizarán consulta en diversas fuentes bibliográficas. de tal manera que haga parte del diario vivir profesional. Palabras claves— Sistemas Operativos, Niveles sistemas operativos, Núcleo del sistema operativo, Estructura de S. O. I. INTRODUCCIÓN

A.

CONCEPTOS DE SISTEMAS OPERACIONALES.

El núcleo del sistema operativo

El núcleo de un sistema operativo o también llamado (Kernel) es un conjunto de rutinas cuya misión es gestionar el procesador, la memoria, la E/S y el resto de procesos disponibles en la instalación [2]como muestra en la figura 1. Son diseñados para realizar procedimientos mínimos encada interrupción y deja que el resto lo realice el proceso apropiado de cada sistema.

En el presente artículo abordaremos el tema de los sistemas operativos los cuales son de gran importancia en el control de los recursos de una computadora y actúa como interfase entre el usuario y la maquina física (Hardware). Con el fin de comprender mejor los sistemas operativos se realizó búsqueda de conceptos relacionados a estos, además de demostrar cómo es su estructura y funcionamiento como tal. Para la realización de este artículo se consultaron diversas fuentes bibliográficas entre ellas Libros de biblioteca, libros electrónicos y artículos. Luego de un análisis se obtienen los Conceptos, Niveles, Estructura y Casos de estudio de Sistema Operativo. II.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Un sistema operativo es un programa que tiene encomendadas una serie de funciones diferentes cuyo objetivo es simplificar el manejo y la utilización de la computadora haciéndolo seguro y eficiente [1]. III.

METODOLOGÍA

La metodología utilizada para el desarrollo de esta investigación, se tiene en cuenta la exploración de documentos relacionados con conceptos, niveles, estructura y casos de estudio de Sistemas Operativos. Los cuales son utilizados para obtener una mejor comprensión de los sistemas operativos.

Figura 1. Función del Kernel B.

Funciones principales del núcleo 1) Gestionar la memoria. 2) Administrar el sistema de archivos. 3) Asignar recursos entre los usuarios. 4) Administrar los servicios de entrada y salida.

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5) Cambiar el estado de procesos.

1) Control de procesos.

6) Apoyar ciertas funciones de contabilidad de sistema

2) Manipulación de archivos. 3) Manipulación de dispositivos.

C.

4) Mantenimiento de información.

Niveles del sistema operativo

5) Comunicaciones. F.

Conceptos 1) Proceso:

Es un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea: tiempo de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S. Figura 2. Función del Kernel El sistema operativo está formado conceptualmente por tres capas principales. La capa m: cercana al hardware se denomina núcleo (kernel) y es la que gestiona los recursos hardware del sistema y la que suministra otra la funcionalidad básica del sistema operativo. Esta capa ha de ejecutar el nivel núcleo, mientras que las otras pueden ejecutar niveles menos permisivos [3]. La capa de servicios o llamadas al sistema en esta capa se brindan servicios en forma de una interfaz de programación o API (Application programming interface) a los sistemas. Además, esta capa se encarga de extender la funcionalidad de la computadora. shell o interprete de comandos. La utilidad shell proporciona un interfaz del usuario a muchos servicios del sistema. Por ejemplo, solicitudes del usuario como listar los nombres de archivos en un directorio, ejecutar un programa o salir (logging out) pueden, todas, ser tratadas por el shell. El shell puede invocar a otras utilidades para efectuar realmente el trabajo; por ejemplo, el listado de archivos en un directorio algunas veces es un programa utilidad en sí mismo [4]. D.

Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo. Se caracterizan principalmente por un gran número de programas activos simultáneamente que compiten por los recursos del sistema, como el procesador, la memoria, y los "dispositivos de E/S". 3) Concurrencia: La concurrencia es la propiedad de los sistemas que permiten que múltiples procesos sean ejecutados al mismo tiempo, y que potencialmente puedan interactuar entre sí.

Llamadas al sistema

Las llamadas al sistema se encargan de la comunicación entre los programas y el sistema operativo, además, de proporcionar una interfaz con la que se podrá invocar los servicios que el sistema operativo ofrece.

E.

2) Multiproceso:

Figura 3. Función de la concurrencia.

Tipos de llamadas al sistema

Las llamadas al sistema pueden agrupase de forma general el cinco categorías principales como lo son el control de procesos, manipulación de archivos, manipulación de dispositivos, mantenimiento de información y comunicaciones.

4) Multiprogramación: Se denomina multiprogramación a una técnica por la que dos o más procesos pueden alojarse en la memoria principal y ser ejecutados concurrentemente por el procesador o CPU.

5) Diferencias entre proceso y programa: VI. A.

CASOS DE ESTUDIO

Sistemas operativos embebidos:

Es un sistema de computación diseñado para realizar una o algunas pocas funciones dedicadas frecuentemente en un sistema de computación en tiempo real [9]. Tabla 1. Diferencia proceso y programa. V.

ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO

A. Sistemas monolíticos: Los sistemas monolíticos son aquellos en los que su centro es un grupo de estructuras fijas, las cuales funcionan entre sí. En los sistemas monolíticos existen módulos grandes en el núcleo, los cuales interactúan entre sí, para poder tener esta estructura, las diferentes partes del kernel son compiladas por capas [5]. B. Sistema por capas Consiste en organizar el sistema operativo como una jerarquía de capas, cada una construida sobre la inmediata inferior. Y se dividen en 6 iniciando desde la capa 0[6]. 1) Capa 0: Asignación del procesador y multiprogramación 2) Capa 1: administración de la memoria y el disco. 3) Capa 2: comunicación operador - proceso 4) Capa 3: control de entrada y salida 5) Capa 4: programas de usuario 6) Capa 5: el operador C. Sistema de micronúcleo En esta, se trata de combinar el rendimiento y sencillez de la Arquitectura monolítica con la protección y organización de la arquitectura por capas. La idea fundamental es obtener un Núcleo lo más pequeño y rápido posible y tratar el resto de las funciones y componentes como procesos de aplicación [7]. D. Cliente servidor Un servidor es una aplicación que ofrece un servicio a usuarios de Internet; un cliente es el que pide ese servicio. Una aplicación consta de una parte de servidor y una de cliente, que se pueden ejecutar en el mismo o en diferentes sistemas [8]. E.

Máquinas virtuales:

En informática una máquina virtual es un software que emula a un ordenador y puede ejecutar programas como si fuese un ordenador real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física". La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real[8].

B.

Descripción Global de Microsoft Windows

Microsoft Windows es un sistema operativo, es decir, un conjunto de programas que posibilita la administración de los recursos de una computadora. Este tipo de sistemas empieza a trabajar cuando se enciende el equipo para gestionar el hardware a partir desde los niveles más básicos [10]. C.

Descripción Global de Linux

LINUX (o GNU/LINUX, más correctamente) es un Sistema Operativo como MacOS, DOS o Windows. Es decir, Linux es el software necesario para que tu ordenador te permita utilizar programas como: editores de texto, juegos, navegadores de Internet, etc. Linux puede usarse mediante un interfaz gráfico al igual que Windows o MacOS, pero también puede usarse mediante línea de comandos como DOS [11]. VII.

CONCLUSIONES

El sistema operativo es de suma importancia para un equipo (computadora), ya que, sin él, una computadora no enciende. Existe mucha variedad de sistemas operativos pero los más conocidos son el Windows 7, Unix, Linux y MacOs. Estos sistemas operativos, aunque tienen nombre diferente, tienen un mismo objetivo al ser instalado en una computadora. El sistema operativo nos ayuda a tener una mejor relación con la computadora, ya que nos permite satisfacer nuestras necesidades diarias. Se puede decir que los sistemas operativos siguen evolucionando. Además, que todos los Sistemas Operativos modernos son multitarea y pueden ejecutar varios procesos simultáneamente. REFERENCIAS

[1] J. Carretero. Libro de prácticas de sistemas operativos. Aravaca: McGrawHill, 2002. [2] J. Carretero. Libro de prácticas de sistemas operativos. Aravaca: McGrawHill, 2002. [3] A. SILBERSCHATZ, Fundamentos de sistemas. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 2006. [4] Francisco. CARVAJAL, Instalación y actualización de sistemas operativos Transversal: UF0852, Editorial CEP, S.L., 2017. ProQuest Ebook Central. [5] F. Navarro, «Blogspot,» joalsa, 15 09 2002. [En línea]. Available: http://joalsa.blogspot.com/p/sistemas-porcapas.html. [Último acceso: 25 09 2019]. [6] J. Gomez, «EcuRed,» System now, 08 07 2008. [En línea].

[7] S. Gonzalez, «EcuRed,» System now, 23 09 2004. [En línea]. Available: https://www.ecured.cu/Sistemas_de_micron %C3%BAcleo. [Último acceso: 25 09 2019]. [8] J. Perez, «NeoWeb,» Herramientas web, 08 03 2001. [En línea]. Available: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/aplicacion/clien te-servidor.html. [Último acceso: 09 04 2007]. [9] MUÑOZ, Francisco Javier. Sistemas operativos monopuesto. Madrid, ES: McGraw-Hill España, 2013. ProQuest ebrary. [10] QUIROGA, Patricia. Arquitectura de Computadoras. Editorial Alfa Omega. México, 2010. [11] [Online]. Available:http://linux.ciberaula.com/articulo/que_es_linux /