Sistemas Operativos: Componentes, Clasificación y Núcleo

¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo es un conjunto de programas que forman el software encargado de ejercer el control y la coordinación entre el hardware y los usuarios.

Tareas del Sistema Operativo

• Realizar la interfaz sistema-usuario
• Compartir los recursos del hardware entre los usuarios
• Permitir a los usuarios compartir sus datos entre ellos
• Prevenir que las actividades de un usuario no interfieran en las de los demás usuarios
• Calendarizar los recursos de los usuarios
• Facilitar el acceso a los dispositivos de E/S
• Recuperarse de fallas o errores
• Llevar el control sobre el uso de los recursos

Componentes del Sistema Operativo

• Manejo de procesos
• Manejo de E/S
• Manejo de Memoria
• Manejo del Sistema de Archivos
• Seguridad y Protección
• Comunicación y sincronización

Clasificación de los Sistemas Operativos

• Monousuario - Multiusuario
• Monotarea - Multitarea
• Monoproceso - Multiproceso
• Tiempo Real - Tiempo compartido

Núcleo del Sistema Operativo (Kernel)

Funciones del Núcleo

• Administración de la memoria para todos los programas y procesos en ejecución
• Administración del tiempo de procesador que los programas y procesos en ejecución utilizan
• Es el encargado de que podamos acceder a los periféricos/elementos de nuestra computadora de una manera cómoda

Tipos de Núcleo

Monolítico: Facilitan abstracciones del hardware subyacente realmente potentes y variadas.

Micronúcleos (Microkernel): Proporcionan un pequeño conjunto de abstracciones simples del hardware, y usan las aplicaciones llamadas servidores para ofrecer mayor funcionalidad.

Híbridos (Micronúcleos modificados): Muy parecidos a los micronúcleos puros, excepto porque incluyen código adicional en el espacio de núcleo para que se ejecute más rápidamente.

Exonúcleos: Permiten el uso de bibliotecas que proporcionan mayor funcionalidad gracias al acceso directo o casi directo al hardware.

Componentes del Núcleo

FLIH o manejador de interrupciones de primer nivel: Permite interrumpir la ejecución de un proceso ante el acontecimiento de un suceso determinado, tomando el control del SO.

Despachador: Es el encargado de pasar trabajos o procesos a la memoria principal y a la CPU, decidiendo qué procesos de los que están listos pasarán a ejecución cuando la CPU se libere de algún otro proceso.

Mecanismos de comunicación: Los procesos compiten por el uso de recursos limitados como los procesadores, la memoria o los ficheros. Las dos actividades de cooperación y competición llevan asociada la necesidad de algún tipo de comunicación y sincronización entre los procesos.