Componentes del Sistema Operativo

kernel es el núcleo del sistema encargado de gestionar recursos a través de servicios de llamada al sistema, diríamos por lo tanto que es la espina dorsal de un sistema operativo. el Kernel de un sistema operativo, es el programa informático que se asegura de: La comunicación entre los programas informáticos y el hardware. Gestión de los distintos programas informáticos (tareas) de una máquina. Gestión del hardware (memoria, procesador, periférico, forma de almacenamiento, etc.) La mayoría de los sistemas operativos se construye en torno al concepto del núcleo. La existencia de un núcleo, es decir, de un único programa responsable de la comunicación entre el hardware y el programa informático, resulta de compromisos complejos referentes a cuestiones de resultados, seguridad y arquitectura de los procesadores. El núcleo tiene grandes poderes sobre la utilización de los recursos materiales (hardware), en particular, de la memoria.Funciones generalmente ejercidas por un núcleo Los núcleos tienen como funciones básicas de garantizar el cargamento y la ejecución de los procesos, las entradas/salidas y proponer un interfaz entre el espacio núcleo y los programas del espacio del usuario.Aparte de las funcionalidades básicas, el conjunto de las funciones de los puntos siguientes (incluidos los pilotos materiales, las funciones redes y sistemas de ficheros o los servicios) necesariamente no son proporcionados por un núcleo de sistema de explotación. Pueden establecerse estas funciones del sistema de explotación tanto en el espacio usuario como en el propio núcleo. Su implantación en el núcleo se hace en el único objetivo de aumentar los resultados. En efecto, según la concepción del núcleo, la misma función llamada desde el espacio usuario o el espacio núcleo tiene un coste temporal obviamente diferente. Si esta llamada de función es frecuente, puede resultar útil integrar estas funciones al núcleo para aumentar los resultados.Hay que señalar que estas técnicas se utilizan para atenuar defectos de los núcleos como los elevados estados. En la medida de lo posible, es preferible escribir un programa informático fuera del núcleo, en el espacio usuario. En efecto, el espacio del núcleo, supone la ausencia de mecanismos como la protección de la memoria.

Hal es un elemento del sistema operativo que funciona como una interfaz entre el software y el hardware del sistema, proveyendo una plataforma de hardware consistente sobre la cual correr las aplicaciones. Cuando se emplea una HAL, las aplicaciones no acceden directamente al hardware sino que lo hacen a la capa abstracta provista por la HAL. Con HAL, toda la información sobre ciertas clases de hardware es accesible en un único formato. Cuando un nuevo dispositivo es añadido al sistema

Con HAL, toda la información sobre ciertas clases de hardware es accesible en un único formato. Cuando un nuevo dispositivo es añadido al sistema, una señal asíncrona es situada en el bus del sistema de mensajes detallando el tipo de dispositivo que ha sido añadido. Scripts del sistema pueden configurar el dispositivo.. Es decir, HAL soporta plug and play.

Servicio de soporte Los servicios de soporte de cada sistema operativo dependerán de la implementación particular de éste con la que estemos trabajando. Entre las más conocidas se pueden destacar las implementaciones de Unix, desarrolladas por diferentes empresas de software, los sistemas operativos de Apple Inc., como Mac OS X para las computadoras de Apple, los sistemas operativos de Microsoft, y las implementaciones de software libre, como Linux o BSD producidas por empresas, universidades, administraciones públicas, organizaciones sin fines de lucro y/o comunidades de desarrollo. Estos servicios de soporte suelen consistir en: Actualización de versiones. Mejoras de seguridad. Inclusión de alguna nueva utilidad (un nuevo entorno gráfico, un asistente para administrar alguna determinada función, ...). Controladores para manejar nuevos periféricos (este servicio debe coordinarse a veces con el fabricante del hardware). Corrección de errores de software. Otros. No todas las utilidades de administración o servicios forman parte del sistema operativo, además de éste, hay otros tipos importantes de software de administración de sistemas, como los sistemas de administración de base de datos o los programas de administración de redes. El soporte de estos productos deberá proporcionarlo el fabricante correspondiente (que no tiene porque ser el mismo que el del sistema operativo).

Gestión de procesos

Un proceso es un programa en ejecución que necesita recursos para realizar su tarea:

• Tiempo de CPU
• memoria
• archivos
• y dispositivos de E/S.

El Sistema Operativo es el responsable de:

• Crear y destruir los procesos.
• Parar y reanudar los procesos.
• Ofrecer mecanismos para que se comuniquen y sincronicen.

La gestión de procesos podría ser similar al trabajo de oficina. Se puede tener una lista de tareas a realizar y a estas fijarles prioridades alta, media o baja.

por ejemplo.

Debemos comenzar haciendo las tareas de prioridad alta primero y cuando se terminen seguir con las de prioridad media y después las de baja. Una vez realizada la tarea se tacha.

Ésto puede acarrear un problema, y es que las tareas de baja prioridad puede que nunca lleguen a ejecutarse y permanezcan en la lista para siempre. Para solucionar esto, se puede asignar alta prioridad a las tareas más antiguas. Gestión de la memoria principal

La memoria es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema.

El SO es el responsable de:

• Conocer qué partes de la memoria están utilizadas y por quién.
• Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible.
• Asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario. Gestión del almacenamiento secundario

Un sistema de almacenamiento secundario es necesario, ya que la memoria principal (almacenamiento primario) es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas y datos. También es necesario mantener los datos que no convenga mantener en la memoria principal.

El SO se encarga de:

• Planificar los discos.
• Gestionar el espacio libre.
• Asignar el almacenamiento.

El sistema de E/S

Consiste en un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de manejadores de dispositivos y otra para dispositivos concretos. El sistema operativo debe gestionar el almacenamiento temporal de E/S y servir las interrupciones de los dispositivos de E/S. Sistema de archivos Los archivos, ficheros o documentos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Éstos almacenan programas (en código fuente y objeto) y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc... El SO es responsable de: Construir y eliminar archivos y directorios. Ofrecer funciones para manipular archivos y directorios. Establecer la correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento. Realizar copias de seguridad de archivos. Existen diferentes Sistemas de Archivos, es decir, existen diferentes formas de organizar la información que se almacena en las memorias (normalmente discos) de los ordenadores. Por ejemplo, existen los sistemas de archivos FAT, FAT32, EXT2, NTFS... Desde el punto de vista del usuario estas diferencias pueden parecer insignificantes a primera vista, sin embargo, existen diferencias muy importantes. Por ejemplo, los sistemas de ficheros FAT32 y NTFS , que se utilizan fundamentalmente en sistemas operativos de Microsoft, tienen una gran diferencia para un usuario que utilice una base de datos con bastante información ya que el tamaño máximo de un fichero con un Sistema de Archivos FAT32 está limitado a 4 gigabytes sin embargo en un sistema NTFS el tamaño es considerablemente mayor. Sistemas de protección Mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema. El SO se encarga de: Distinguir entre uso autorizado y no autorizado. Especificar los controles de seguridad a realizar. Forzar el uso de estos mecanismos de protección. Sistema de comunicaciones Para mantener las comunicaciones con otros sistemas es necesario poder controlar el envío y recepción de información a través de las interfaces de red. También hay que crear y mantener puntos de comunicación que sirvan a las aplicaciones para enviar y recibir información, y crear y mantener conexiones virtuales entre aplicaciones que están ejecutándose localmente y otras que lo hacen remotamente. Intérprete de órdenes El shell del sistema es el principal componente del SO que utiliza el usuario. Este uso se realiza siempre directa o indirectamente a través del intérprete. Generalmente incorpora un lenguaje de programación para automatizar las tareas. Hay dos tipos de intérpretes de órdenes: Alfanuméricos: las órdenes se expresan mediante un lenguaje específico usando las cadenas de caracteres introducidas por el terminal. Gráficos: normalmente las órdenes se especifican por medio de iconos y otros elementos gráficos. Programas de sistema Son aplicaciones de utilidad que se suministran con el SO pero no forman parte de él. Ofrecen un entorno útil para el desarrollo y ejecución de programas, siendo algunas de las tareas que realizan: Manipulación y modificación de archivos. Información del estado del sistema. Soporte a lenguajes de programación. Comunicaciones. Gestor de Recursos Como gestor de recursos, el Sistema Operativo administra:

1. La CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).
2. Los dispositivos de E/S (entrada y salida)
3. La memoria principal (o de acceso directo).
4. Los discos (o memoria secundaria).
5. Los procesos (o programas en ejecución). ... y en general todos los recursos del sistema.

Fuente: www.Wikipedia.org