Estructura de los Sistemas Operativos

Sistemas Monolíticos

El Sistema Operativo es una colección de procedimientos que se pueden llamar entre si, a su vez cada uno de ellos posee una interfaz bien definida en términos de parámetros y resultados.

Para la ejecución de los servicios del Sistema Operativo (llamadas al Sistema):

• Se solicitan colocando los parámetros en lugares bien definidos (registros o pilas).
• Se ejecuta la llamada al núcleo o Kernel.
• La máquina cambia a modo supervisor o Kernel.
• Se Transfiere el control al Sistema Operativo.
• El Sistema Operativo examina los parámetros de la llamada para determinar cuál de ellas se desea realizar.
• El Sistema Operativo analiza una tabla que contiene en la entrada "k" un apuntador al procedimiento que realiza la "k-ésima" llamada al sistema (Identifica al procedimiento de servicio llamado).
• La llamada al sistema y el control regresa al programa del usuario.

Cabe destacar que los procesos realizados en esta estructura son tratados de forma secuencial o estructurada.

Ejemplo: UNIX, MS-DOS.

Diseño por Capas

Consiste en organizar el Sistema Operativo como una jerarquía de capas, donde cada capa ofrece una interfaz clara y bien definida a la capa superior y solamente utiliza los servicios que le ofrece la capa inferior.

En cada una de ellas se encapsulan funciones específicas, así cada capa se encarga de una parte específica del Sistema Operativo.

El Primer sistema con este esquema fue el THE (Technische Hogeschool Eindhoven), la cual consistía de 6 capas:

5.- Operador

4.- Programas del Usuario

3.- Control de Entrada/Salida

2.- Comunicaciones Operador/Proceso

1.- Administrador de la Memoria y el Disco Duro

0.- Asignación del Procesador y Multiprogramación

La principal ventaja que nos ofrece este modelo es la modulación y la ocultación de la información, ya que una capa no necesita saber cómo fue implementada la capa sobre la que se construye, sino la interfaz que esta ofrece.

Modelo Cliente-Servidor

En este modelo se definen dos tipos de procesos: Procesos Clientes y Procesos Servidores.  El primero es quien debe enviar una solicidud al servidor, este realiza el trabajo y luego devuelve una respuesta.

La función del Kernel se reduce a funciones básicas como controlar, supervisar y coordinar la comunicación entre los procesos clientes y servidores.  Al dividir el Sistema Operativo en partes pequeñas, cada una de las cuales se encarga del manejo de una faceta del sistema, como el servicio de archivo, servicio de procesos, entre otros, cada parte se vuelve pequeña y fácil de manejar.  Además como todos los servidores corren en modo usuario y no en modo núcleo, no tienen acceso al hardware.  Esto trae como beneficio que si se activa un error oculto en el servidor de archivo por ejemplo, esto hará fallar el servicio de archivos pero por lo general no hará fallar la maquina.

Otra de las ventajas de este modelo es su adaptabilidad en sistemas distribuidos.  Si un Cliente se comunica con su servidor por medio de mensajes, no es relevante para él si el mensaje se maneja de forma local, o si bien se envió en una red a un Servidor de una máquina remota.