Tipos de sistemas operativos: clasificación, estructura y gestión de procesos

Resumen

El documento clasifica los sistemas operativos según el número de procesadores, el trabajo en red y su estructura interna (monolíticos, en niveles, máquina virtual y cliente-servidor). También explica la gestión de procesos, el Bloque de Control de Proceso (BCP), los tipos de procesos y los servicios de arranque y parada del sistema.

Puntos clave

Según el número de procesadores, los SO pueden ser monoproceso o multiproceso; los multiproceso se dividen en simétricos y asimétricos.
Según el trabajo en red, los SO son centralizados, en red o distribuidos.
Los SO monolíticos no están estructurados, mientras que los SO en niveles o capas tienen cada capa con una función definida e interfaz de comunicación.
Un proceso es un programa en ejecución y cada uno se identifica mediante un Bloque de Control de Proceso (BCP) con datos como el PID, el estado, la prioridad y los recursos asignados.
Los procesos pueden ser del sistema (se ejecutan al iniciar el SO) o de usuario (los ejecuta el usuario).
El arranque prepara el sistema para su uso y la parada debe dejarlo en un estado que permita volver a arrancarlo sin problemas.

Ponte a prueba

Clasificación de los Sistemas Operativos Según el Número de Procesadores

Monoproceso

Solo puede trabajar con un único procesador, incluso si el sistema operativo (SO) tiene más de uno.

Multiproceso

Pueden trabajar con más de un procesador. Hay dos tipos:

Simétricos: El sistema trabaja con cualquier procesador; el proceso es enviado al procesador que esté disponible.
Asimétricos: El SO selecciona a uno de los procesadores y le asigna un papel primordial.

Clasificación de los Sistemas Operativos Según el Trabajo en Red

Centralizados

No comparte ningún recurso ni utiliza recursos de otros ordenadores por la red. Es un equipo aislado de la red.

En Red

Permite compartir recursos y conectar varios equipos entre sí en una red de ordenadores.

Distribuidos

La existencia de la red pasa desapercibida, facilitando el acceso a los recursos del SO.

Estructura de un Sistema Operativo

Monolíticos

Son sistemas que no están estructurados, formados por un programa que tiene funciones y procedimientos relacionados entre sí. Cuantas más funciones tiene el SO, mayor es la necesidad de una organización y una estructura.

En Niveles o Capas

Estos sí que están estructurados y cada capa tiene su función definida y una interfaz que facilita la comunicación entre capas. El primer SO de este tipo fue THE, utilizado para fines didácticos.

Máquina Virtual

Suele ser un programa que, gracias a una imagen ISO, simula el uso de un SO real. Estas imágenes ISO deben ser multitarea y su objetivo es poder instalar sobre un mismo equipo diferentes SO, dando la sensación de que son diferentes equipos.

Cliente-Servidor

Es el sistema operativo en el que los procesos pueden ser tanto clientes como servidores.

Gestión de Archivos y Procesos

Proceso: Programa en ejecución. Cada vez que se manda a ejecutar un programa se crea un proceso. Para que esta ejecución sea correcta, el SO tiene que hacer una gestión correcta de los recursos del sistema.

Bloque de Control de Proceso (BCP)

Cada vez que se ejecuta un programa, se crea una estructura de datos llamada Bloque de Control de Proceso o BCP. El SO reconoce a cada proceso con una estructura, y cada una es diferente a otro proceso. Puede contener el PID (identificador de proceso) diferente de cada proceso, el estado en el que se encuentra, la prioridad, los recursos asignados, etc.

Tipos de Procesos

Procesos del sistema: Se ejecutan al iniciar el SO y suelen estar en ejecución para dar servicios al/los usuario/s.
Procesos de usuarios: Son los procesos que manda ejecutar el usuario.

Servicios del Sistema

Los servicios de un SO son procesos que proporcionan una determinada función a los usuarios.

Arranque y Parada del Sistema

Arranque: Se prepara el sistema para que pueda ser explotado y utilizado por los usuarios.
Parada: Este debe dejar al sistema de manera que se pueda volver a arrancar sin problemas.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un Bloque de Control de Proceso (BCP)?

Es una estructura de datos que el sistema operativo crea cada vez que se ejecuta un programa. Contiene información como el PID, el estado del proceso, su prioridad y los recursos asignados.

¿Cuál es la diferencia entre multiproceso simétrico y asimétrico?

En el simétrico, el proceso se envía a cualquier procesador disponible. En el asimétrico, el SO elige a uno de los procesadores y le asigna un papel primordial.

¿Qué diferencia hay entre procesos del sistema y procesos de usuario?

Los procesos del sistema se ejecutan al iniciar el SO y dan servicio a los usuarios, mientras que los procesos de usuario son los que manda ejecutar el usuario.