Estructura y funciones de los sistemas operativos.

Estructura y funciones de los sistemas operativos

Partiendo por los sistemas operativos monolíticos hasta llegar a los sistemas operativos por módulos nos propondremos a dar un repaso de la estructura de los mismos con el fin de repasar los avances tecnológicos que han tenido estos además de sus funcionalidades.

Comenzando por los sistemas operativos monolíticos  los cuales cuentan con una estructura de tipo modular el cual fue escrito para proporcionar una máxima funcionalidad dentro del menor espacio posible, este se caracteriza por no tener una estructura clara, es decir, que sus rutinas y funcionalidades se encuentran agrupadas en un solo programa (El sistema operativo).  Las falencias presentadas por este tipo de sistema se ameritan a la poca confiabilidad otorgada, ya que estos al no tener una estructura definida, se ejecutan todas en el mismo nivel del núcleo (Kernel) lo que lo hace altamente vulnerable, por mencionada falencia cuando un programa falla se produce un error en todo el sistema.

Los sistemas operativos multiprogramados fueron predecesores de los sistemas monolíticos los cuales permitían al usuario dar un orden de tareas a sus programas, cosa que su antecesor no podía llevar a cabo, aun así dichos sistemas operativos seguirían contando con una estructura no definida y poco confiable.

Los sistemas operativos multitareas también conocidos como Micronúcleos  o Microkernel  son manejados por el núcleo y la interfaz del usuario es manejada por el entorno o Shell. El microkernel se encarga de todo el código de un sistema, y de planificar los hilos o threads con la finalidad de tener multitareas. Entre las ventajas más importantes de estos sistemas operativos se encuentran: la uniformidad de interfaces, la portabilidad y la fiabilidad.

Los sistemas operativos por niveles está dada como una jerarquía de capas donde cada una de ellas ofrece una interfaz clara y bien definida donde la capa inferior corresponde al hardware mientras que la capa superior  o externa corresponde a la interfaz del usuario, el procesador es el encargado de que haya comunicación entre capas adyacentes. El sistema consta de seis capas:

• La capa cinco es la interfaz del usuario.
• La  capa cuatro aloja los programas de usuario.
• La capa tres controla los dispositivos de entrada y salida (periféricos).
• La capa dos administra la comunicación interproceso y la consola del operador.
• La capa uno administra la memoria y discos.
• La capa cero corresponde al hardware, realizando asignación del procesador y algunas veces procesos cuando ocurren interrupciones y proporciona multiprogramación básica de la CPU.

Una de las ventajas de este sistema es que otorga facilidad en construcción y depuración, ya que el problema se simplifica solamente a la función que realiza el modulo correspondiente a una capa n, y entre sus desventajas podemos encontrar que se debe tener mucho cuidado en la planificación del sistema, por lo que las capas superiores solamente pueden utilizar los servicio de la capa que se encuentra inferior.

Los sistemas por módulos se caracterizan porque el kernel se compone por módulos y están separados de forma independiente tal que si alguno de estos falla no afecte a los otros ni al núcleo (kernel), se podría decir que esta estructura es similar a la de capaz pero es más flexible ya que cualquier modulo puede llamar a otro, también, es similar a la estructura del microkernel ya que el kernel contiene las funciones esenciales pero es más eficiente por no necesitar un mecanismo de paso de mensajes para comunicarse, solo interfaces conocidas. Entre los sistemas que hacen uso de esta estructura se encuentra Linux, MacOS y UNIX.

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