ARQUITECTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO.

1. I. INTRODUCCION:
La arquitectura de un sistema operativo se basa en un esquema del
funcionamiento del sistema en el que relaciona las funciones de
componentes hardware, con los componentes software, y con la
interacción humana.
Un Sistema operativo es un programa que administra el hardware de una
computadora. También proporciona las bases para los programas de
aplicación, y actúa como intermediario entre el usuario y el hardware.
Estas tareas, pueden ser llevadas a cabo de varias formas, lo que permite
que algunos sistemas Operativos se diseñen para ser prácticos, otros
eficientes y otros para ser ambas cosas.
Dado que un sistema operativo es un software grande y complejo, debe
crearse pieza por pieza. En este curso veremos, entre otras cosas, una
introducción a los principales componentes de un sistema operativo.

2. II. CONTENIDO.
ARQUITECTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO
La arquitectura de un sistema operativo se basa en un esquema del
funcionamiento del sistema en el que relaciona las funciones de
componentes hardware, con los componentes software, y con la interacción
humana.
2.1. COMPONENTES DE UN SISTEMA OPERATIVO
Los diferentes elementos del sistema operativo están estrechamente
relacionados. Las partes de un sistema operativo comprende un conjunto
de acciones que se llevan a cabo en una computadora. Los componentes del
sistema operativo de los que estaremos hablando son:
 Los procesos: Un proceso es un conjunto de instrucciones que
corresponden a un programa y que son ejecutadas por la CPU. En un
programa se pueden ejecutar uno o varios procesos diferentes. La
ejecución de un programa necesita recursos del sistema como tiempo
de CPU, memoria, archivos y dispositivos de E/S.
Un proceso puede pasar por los estados nuevo, preparado, ejecución,
bloqueado y terminado cuando su ciclo de vida es de 5 estados. Si el
proceso solo se ejecuta y termina el ciclo de vida es de 2 estados.

3.  La memoria principal: La memoria principal es un recurso muy
importante que se ha de gestionar cuidadosamente para agilizar la
ejecución de los procesos. Ante un fallo de energía eléctrica, como la
memoria principal es volátil se pierde su contenido.
La memoria principal se optimiza para asignar espacio a los diferentes
programas a ejecutar. Entre los diferentes procesos a ejecutar se
comparte la memoria principal. El espacio de memoria asignado se
protege para que no se use estando concedido.
 El almacenamiento secundario: La memoria principal no es
suficiente para almacenar los programas y los datos, además de ser
volátil porque los datos se pierden ante un fallo de la energía eléctrica.
Por tal motivo es necesario un sistema de almacenamiento secundario
también denominado memoria virtual.
El sistema de almacenamiento secundario representa otro de los
componentes de un sistema operativo y no es más que un espacio
reservado en los discos con el objetivo de almacenar los programas
que no necesitan estar en la memoria principal y para el intercambio
de los programas desde y hacia la memoria principal.

4.  El sistema de entrada/salida: El sistema de entrada/salida, otro de
los componentes del sistema operativo, representa el intercambio de
información entre el procesador y los dispositivos periféricos (teclado,
mouse, pantalla, impresora y otros). Los dispositivos periféricos
solicitan recursos del sistema por medio de interrupciones.
El sistema de E/S está compuesto por un sistema de almacenamiento
temporal (caché), una interfaz de controladores de dispositivos y otra
interfaz para dispositivos específicos.

5. El sistema operativo gestiona el almacenamiento temporal de
entrada/salida y las interrupciones de los dispositivos de
entrada/salida.
 El sistema de archivos: Los archivos representan un conjunto de
información almacenada en los discos de una PC. Dicha información
se almacena de forma relacionada y organizada. Los archivos
almacenan tanto los programas como los datos.
El sistema de archivos forma parte de los componentes de un sistema
operativo y son la forma en que se organiza la información. Los
sistemas de archivos más comunes son FAT, FAT32, ext3, NTFS, XFS.
El sistema operativo es responsable de construir y eliminar archivos
y directorios, manipular archivos y directorios, establecer la
correspondencia entre archivos y unidades de almacenamiento,
realizar copias de seguridad de archivos.
 Los sistemas de protección:
 El sistema de comunicaciones
 Los programas del sistema
 El gestor de recursos.

6. 2.2. MODO DE OPERACIÓN DEL SISTEMA OPERATIVO
 Los primeros sistemas de computación eran sistemas monousuarios
controlados por el programador. Cuando este manejaba la
computadora desde la consola, tenía un control completo del sistema.
Sin embargo, al desarrollarse los sistemas operativos, este control se
le otorgo al sistema operativo.
 Empezando por el monitor residente, el sistema operativo comenzó a
desempeñar varias de las funciones, sobre todo las de E/S, que antes
eran responsabilidad del programador.
 Además, para mejorar la utilización del sistema, el sistema operativo
comenzó a compartir los recursos del sistema entre varios programas
al mismo tiempo. Con la utilización de spoolers, un programa se podía
ejecutar mientras se realizaban operaciones de E/S para otros
trabajos; el disco almacenaba simultáneamente datos de varios
trabajos.
 Con la multiprogramación se colocaron en la memoria varios
programas a la vez.
 Este modo de compartir mejora la utilización, pero también
aumentaron los problemas. Cuando el sistema se ejecutaba sin
compartir, un error en el programa solo podía causar problemas al
programa que se ejecutaba. Con el compartir, un error en el programa
podía afectar (de manera adversa) a varios trabajos.
MODO KERNEL

7. un núcleo o kernel (de la raíz germánica Kern, núcleo, hueso) es un software
que constituye una parte fundamental del sistema operativo, y se define
como la parte que se ejecuta en modo privilegiado (conocido también como
modo núcleo).
Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso
seguro al hardwarede la computadora o en forma básica, es el encargado de
gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema.
Como hay muchos programas y el acceso al hardware es limitado, también
se encarga de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo de
hardware y durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado.
Acceder al hardware directamente puede ser realmente complejo, por lo que
los núcleos suelen implementar una serie de abstracciones del hardware.
Esto permite esconder la complejidad, y proporciona una interfaz limpia y
uniforme al hardware subyacente, lo que facilita su uso al programador.
En algunos sistemas operativos, no existe un núcleo como tal (algo común
en sistemas empotrados), debido a que en ciertas arquitecturas no hay
distintos modos de ejecución.
MODO USUARIO
 Definicion
Es un programa o conjunto de programas de un sistema informático
que gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los
programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado respecto
de los restantes (aunque puede que parte de él se ejecute en espacio
de usuario).

8.  Historia
Los primeros sistemas (1945-1955) eran grandes máquinas operadas
desde la consola maestra por los programadores. Durante la década
siguiente (1955-1965) se llevaron a cabo avances en el hardware:
lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez
provocó un avance en el software: compiladores,
ensambladores,cargadores, manejadores de dispositivos, etc.
2.3. GESTION DE PROCESOS, MEMORIA Y DISPOSITIVOS.
La gestión de procesos es la tarea fundamental de cualquier sistema
operativo moderno. El sistema operativo debe asignar recursos a los
procesos, permitir el intercambio de información entre los mismos,
proteger los recursos de un proceso del resto y facilitar la
sincronización de procesos.
2.3.1. Funciones del Planificador de Procesos
 Llevar el control del estado de cada proceso.

9.  Decidir qué proceso usará el procesador y durante cuánto
tiempo. Si implementa multiprogramación, deberá emplear un
criterio.
 Asignar el procesador al proceso, restableciendo el contexto de
la ejecución del proceso por donde fuere.
 Retirar el procesador al proceso, salvando el contexto de la
ejecución del proceso, para poder restablecerlo posteriormente
una vez que vuelva a ser asignado.
LA MEMORIA
La memoria es uno de los principales recursos de la computadora,
actualmente la mayoría de los computadores cuentan con una gran
capacidad de memoria, y las aplicaciones actuales requieren de alta
capacidad de memoria, esto causa que se genere la escasez de memoria en
los sistemas multitarea y multiusuario.
ADMINISTRADOR DE MEMORIA
Es la parte del sistema operativo que administra la jerarquía de memoria.

10. Funciones:
 Su trabajo es administrar la memoria con eficiencia
 Llevar el registro de cuales partes de la memoria están en uso
 Asignar memoria a los procesos cuando la necesiten
 Desasignar la memoria cuando los procesos terminen
Esquemas:
 Sin abstracción de memoria
 Espacios de direcciones
 Memoria virtual
 Algoritmos de remplazo de páginas
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO.
Se han desarrollado diferentes dispositivos capaces de almacenar
información y diseñados para distintos propósitos, como pueden ser, por
ejemplo, disponer de gran capacidad de almacenamiento, que sean
portátiles, de bajo consumo de energía, de reducidas dimensiones e, incluso,
que no lleve partes móviles.

11. III. CONCLUSIONES.
Un sistema informático tiene muchos recursos (tiempo CPU,
memoria, periféricos, etc). El Sistema Operativo actúa como gestor
de estos recursos y los asigna a programas y usuarios específicos,
según las necesidades, para que realicen sus tareas. En resumen,
es un interfaz entre la máquina y el usuario.
El sistema operativo es de suma importancia para un equipo
(computadora), ya que, sin él, una computadora no enciende.
Existe mucha variedad de sistemas operativos pero los más
conocidos son el Windows 7, Unix, Linux y Mac OS. Estos sistemas
operativos, aunque tienen nombre diferente, tienen un mismo
objetivo al ser instalado en una computadora.
El sistema operativo más usado por los usuarios en la actualidad
es el Windows 7, aunque es el peor de todos los mencionados.

12. IV. BIBLIOGRAFIA.
https://www.administracionderedes.com/sistemas-
operativos/componentes-de-un-sistema-operativo/.
https://www.studocu.com/es/document/universidad-pontificia-de-
salamanca/sistemas-operativos/arquitectura-de-los-ssoo-diego-
copia/15138367.
https://erick16ok.wixsite.com/sistemasoperativos/arquitectura-de-
los-sistemas-operativos.
http://artemisa.unicauca.edu.co/~emezav/operativos/materiales/1
_arquitectura.pdf.
https://chsosuc20182914506worpress.wordpress.com/2019/03/05
/arquitectura-del-sistema/.