descripcion y comparacion de la estructura de bloque de los sistemas operativos de mas reciente salida

1. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 1
Estructura de bloque de los sistemas operativos;
Windows, Linux, Android, Symbian
Alexander Pinchao
Facultad de Ingenier´ıa en Sistemas
Escuela Polit´ecnica Nacional
alexander.pinchao@gmail.com
Resumen—
Los distintos sistemas operativos para dispositivos m´oviles (Symbian y Android) y para computadores (Linux
y Windows), cada uno de ellos posee distintas t´ecnicas para realizar las mismas operaciones lo cual les
ayuda o perjudica en su rendimiento global con respecto a los otros sistemas, como es el caso de dos
plataformas distintas se realizara la comparaci´on de los rendimientos de sus estructuras agrup´andolas
como sistemas operativos para sistemas de telefon´ıa m´ovil y sistemas operativos para computadores.En
las tablas que se desarrollaran a continuacion solo se agregaran aquellas en las cuales tengan una gran
diferencia
Index Terms— Symbian, Android, Linux, Windows
!
1. S.O. DISPOSITIVOS M ´OVILES
Sistema Symbian Android
GUI
(INTERFAZ
GR ´AFICA DE
USUARIO)
Su principal objetivo es definir tan poco
la l´ınea de conducta como sea posible,
minimizando la dependencia de la in-
terfaz de usuario de los dise˜nadores de
un dispositivo. Esto facilita el compartir
aplicaciones entre diferentes dispositi-
vos.
Proporciona un gran n´umero de ele-
mentos para poder construir interfaces
de usuario , como listas, mosaicos, boto-
nes, c¸heck-boxes”, tama˜no de ventanas,
control de las interfaces mediante tecla-
do, etc. Incluye tambi´en algunas vistas
est´andar para las funcionalidades m´as
frecuentes.
SERVICIOS DE
SOPORTE DE
APLICACIO-
NES
Componentes, usados principalmente
por las aplicaciones, que proporcionan
servicios b´asicos como agentes de sis-
tema, servidores de alarma y reproduc-
ci´on de sonido, bases de datos con c´odi-
gos de pa´ıses y ciudades, conversi´on
entre calendario Gregoriano y Chino,
soporte de caracteres del este asi´atico
y convertidores entre documentos Sym-
bian OS y Windows (Word y Excel 95,
97, 2000) y entre Rich Text y HTML.
Permite a cualquier aplicaci´on compar-
tir sus datos con las dem´as aplicacio-
nes de Android. Por ejemplo, gracias
a esta API la informaci´on de contac-
tos, agenda, mensajes, etc. ser´a accesible
para otras aplicaciones.Posibilita a las
aplicaciones la obtenci´on de informa-
ci´on de localizaci´on y posicionamien-
to.Colecci´on de API para utilizar este
protocolo de intercambio de mensajes
basado en XML.
LIBRERIAS La biblioteca de usuario est´a en el nivel
m´as bajo del modo de usuario.Lenguaje
mas usado C/C++
Android incluye un conjunto de biblio-
tecas de C/C++ usadas por varios com-
ponentes del sistema..

2. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 2
Sistema Symbian Android
RUNTIME Symbian y sus socios de desarrollo tie-
nen licencias en dos productos: Equipo
de Personalizaci´on, licencias que permi-
ten integrar r´apidamente Symbian OS
en los bases de c´odigo y dar soporte al
desarrollo continuado. Equipo de Desa-
rrollo, un super-SDK que soporta todas
las formas de actividad de desarrollo
de creaci´on de dispositivo. Los equi-
pos de Symbian OS incluyen: Todo el
c´odigo fuente Documentaci´on extensa
y ejemplos TechView, un entorno GUI
de dispositivos neutros Emulador, que
soporta el r´apido desarrollo y elimina
fallos de todo el c´odigo basado en PCs
(excepto en el n´ucleo y los drivers del
dispositivo) Herramientas de construc-
ci´on ROM para la pasarela de desarrollo
de hardware, los prototipos o el dispo-
sitivo telef´onico. .
Android incluye un set de bibliotecas
base que proporcionan la mayor par-
te de las funciones disponibles en las
bibliotecas base del lenguaje Java. Ca-
da aplicaci´on Android corre su propio
proceso, con su propia instancia de la
m´aquina virtual Dalvik. Dalvik ha si-
do escrito de forma que un dispositivo
puede correr m´ultiples m´aquinas vir-
tuales de forma eficiente. Dalvik ejecuta
archivos en el formato Dalvik Executa-
ble (.dex), el cual est´a optimizado para
memoria m´ınima. La M´aquina Virtual
est´a basada en registros y corre clases
compiladas por el compilador de Java
que han sido transformadas al forma-
to.dex por la herramienta incluida “dx”.
KERNEL El kernel se ejecuta en modo privilegia-
do, posee drivers del dispositivo, rea-
liza el manejo de potencia y reserva
la memoria en los procesos. El kernel
implementa un framework de traspaso
de mensajes para el beneficio de los
servidores del lado del usuario (como
en redes y telefon´ıa). La biblioteca de
usuario est´a en el nivel m´as bajo del mo-
do de usuario. Las principales funcio-
nalidades son las siguientes: Manejo de
memoria, procesos e hilos de ejecuci´on.
Tratamiento de errores. Contenedores
de clases Arquitectura cliente-servidor,
para comunicaciones internas, sencillas
y eficientes. Abstracci´on del hardware.
Capacidades de manejo de la energ´ıa
eficientemente, mediante un modelo de
energ´ıa en el kernel. Capacidad de eje-
cutarse en modo silencio: pantalla apa-
gada Soporte de RAM interno acoplado.
Posibilidad de extender el kernel me-
diante DLLs.
Android utiliza el n´ucleo de Linux 2.6
como una capa de abstracci´on para el
hardware disponible en los dispositivos
m´oviles. Esta capa contiene los drivers
necesarios para que cualquier compo-
nente hardware pueda ser utilizado me-
diante las llamadas correspondientes.
Siempre que un fabricante incluye un
nuevo elemento de hardware, lo prime-
ro que se debe realizar para que pueda
ser utilizado desde Android es crear las
librerias de control o drivers necesarios
dentro de este kernel de Linux embe-
bido en el propio Android.Android de-
pende de Linux para los servicios ba-
se del sistema como seguridad, gesti´on
de memoria, gesti´on de procesos, pila
de red y modelo de controladores. El
n´ucleo tambi´en act´ua como una capa de
abstracci´on entre el hardware y el resto
de la pila de software..

3. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 3
2. S.O.COMPUTADORES
Sistema Linux 13.04 Windows
SISTEMA DE
ARCHIVOS
Utiliza un sistema de archivos deno-
minado denominado ext4 (en ingl´es:
fourth extended filesystem), es un siste-
ma de archivos con bit´acora (en ingl´es:
Journaling)que fue concebida como una
mejora compatible de ext3.Soporte de
vol´umenes de hasta 1 exabyte (260 by-
tes) y archivos con tama˜no hasta 16
terabytes.Capacidad de reservar un ´area
contigua para un archivo denomina-
da .extents”, la cual puede reducir y
hasta eliminar completamente la frag-
mentaci´on de archivos.Menor uso del
CPU.Mejoras en la velocidad de lectura
y escritura.
Usa un sistema de archivos NTFS (New
Technology File System [Sistema de ar-
chivos de nueva tecnolog´ıa]) que basa
en una estructura llamada ”tabla maes-
tra de archivos.o MFT, la cual puede
contener informaci´on detallada en los
archivos, el acceso a los archivos en una
partici´on NTFS es m´as r´apido que en
una partici´on de tipo FAT, ya que usa
un ´arbol binario de alto rendimiento
para localizar a los archivos. En teor´ıa,
el tama˜no l´ımite de una partici´on es de
16 exabytes (17 mil millones de TB). Sin
embargo, el l´ımite f´ısico de un disco es
de 2TB. .
LIBRERIAS . En linux podemos hacer dos tipos de
librer´ıas: est´aticas y din´amicas.
Una librer´ıa est´atica es una librer´ıa que
”se copia.en nuestro programa cuando
lo compilamos. Una vez que tenemos
el ejecutable de nuestro programa, la
librer´ıa no sirve para nada (es un de-
cir, sirve para otros futuros proyectos).
Podr´ıamos borrarla y nuestro progra-
ma seguir´ıa funcionando, ya que tiene
copia de todo lo que necesita. S´olo se
copia aquella parte de la librer´ıa que se
necesite. Por ejemplo, si la librer´ıa tiene
dos funciones y nuestro programa s´olo
llama a una, s´olo se copia esa funci´on.
Una librer´ıa din´amica NO se copia en
nuestro programa al compilarlo. Cuan-
do tengamos nuestro ejecutable y lo
estemos ejecutando, cada vez que el
c´odigo necesite algo de la librer´ıa, ir´a a
buscarlo a ´esta. Si borramos la librer´ıa,
nuestro programa dar´a un error de que
no la encuentra.
Utiliza archivos .dll . Los archivos DLL
son como archivos auxiliares de Win-
dows. Su nombre y extensi´on de archivo
es la abreviatura de Dynamic Link Li-
brary, (Bibliotecas de Enlace Din´amico),
son archivos que contienen funcionali-
dad o recursos que utilizan otras aplica-
ciones. En Windows las DLL las utiliza
el sistema operativo para agrupar parte
del c´odigo usado por las aplicaciones
propias del sistema y no en el propio
ejecutable lo que redunda en una mejor
modularizaci´on. Algunas DLL son li-
brer´ıas y peque˜nos almacenes de iconos,
cursores, im´agenes, cuadros de di´alo-
gos, sonidos, videos, m´usica, etc.Es de
gran utilidad para el usuario conocer
las DDL que nos pueden ser de utilidad
para personalizar nuestro sistema. Por
ejemplo al personalizar una carpeta y
cambiar el icono, Windows de forma
predeterminada nos da la ruta a la li-
brer´ıa shell32.dll contenedora de iconos,
pero hay muchas otras, inclusive con
iconos con mayor resoluci´on a las que
podemos acceder...

4. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 4
Sistema Linux 13.04 Windows
PILA DE RED Una de las caracter´ısticas m´as importan-
tes del sistema operativo Linux R es la
pila de red. Fue inicialmente un deriva-
do de la pila BSD y est´a bien organizada
con un conjunto limpio de interfaces.
Sus interfaces van desde los agn´osti-
cos protocolo, tales como la interfaz de
capa de conexi´on com´un o la capa de
dispositivo, a las interfaces espec´ıficas
de los protocolos de red individuales.
En este art´ıculo se analiza la estructura
de la pila de red de Linux desde la
perspectiva de sus capas y se examinan
algunas de sus estructuras principales.
RDP funciona correctamente en el en-
torno dual IPv4/IPv6; es decir, el pro-
ducto funciona correctamente cuan-
do alguno o todos los sistemas po-
seen stacks TCP/IP con IPv6 activado
(adem´as del stackTCP/IP IPv4)permite
comprobar la red para asegurarse de
que la pila de red en la que adjunta
el Cliente est´a correctamente instalada
y funciona debidamente. El proceso de
autenticaci´on previa al inicio del siste-
ma operativo usa su propio protocolo
de red TCP/IP para comunicarse con el
Directorio Activo incluso despu´es de la
activaci´on de Windows.
ENTRADA/
SALIDA
Los dispositivos est´an divididos en dos
tipos: los dispositivos de car´acter y los
dispositivos de bloque. La diferencia es
que los dispositivos de bloque tienen un
b´ufer para las peticiones, por lo tanto
pueden escoger en qu´e orden las van a
responder. Esto es importante en el caso
de los dispositivos de almacenamiento,
donde es m´as r´apido leer o escribir
sectores que est´an cerca entre s´ı, que
aquellos que est´an m´as dispersos. Otra
diferencia es que los dispositivos de
bloque s´olo pueden aceptar bloques de
entrada y de salida (cuyo tama˜no puede
variar seg´un el dispositivo), en cambio
los dispositivos de car´acter pueden usar
muchos o unos pocos bytes como ellos
quieran. La mayor´ıa de los dispositivos
del mundo son de car´acter, porque no
necesitan este tipo de buffering, y no
operan con un tama˜no de bloque fijo.
Se puede saber cu´ando un fichero de
dispositivo es para un dispositivo de
car´acter o de bloque mirando el primer
car´acter de la salida de ls -l. Si es ‘b’
entonces es un dispositivo de bloque, y
si es ‘c’ es un dispositivo de car´acter.
El sistema de entrada/salida (E/S) de
Windows es el que permite utilizar los
dispositivos conectados al ordenador,
protegi´endolos para que solo se pueda
acceder a ellos a trav´es de las funciones
que proporciona el sistema operativo, y
nunca puedan hacerlo directamente los
programas del usuario.De esta forma
facilita el acceso a los mismos e inde-
pendiza los programas de los disposi-
tivos, ofreciendo adem´as la seguridad
en su uso cuando quieran acceder va-
rios procesos a los mismos, y facilitar
la escalabilidad del sistema al permitir
a˜nadir o quitar dispositivos o drivers
sin necesidad de realizar cambios en los
programas o el sistema.Las operaciones
de entrada y salida en Windows son
s´ıncronas, es decir, esperan hasta que
finalice la operaci´on del dispositivo.En
Windows, la mayor´ıa de las operaciones
de E/S son s´ıncronas, es decir, el pro-
ceso esperar´a hasta que se haya com-
pletado la operaci´on en el dispositivo
hardware. As´ı es como funcionan las
funciones de lectura o escritura habi-
tuales, ya que obligan a esperar al hilo
hasta que el sistema les devuelva el
control, lo que har´a cuando haya termi-
nado la operaci´on, tanto si es correcta la
terminaci´on como con errores.

5. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 5
Sistema Linux 13.04 Windows
KERNEL lA VERSION 3.9 del kernel trae una
gran lista de mejoras como entregar un
mejor soporte a los computadores m´as
modernos y ciertas tarjetas gr´aficas (co-
mo las basadas en chips Oland), as´ı co-
mo un sistema experimental de cach´e de
discos SSD.Esta funci´on le permitir´ıa a
los discos SSD actuar como cach´e de
otros dispositivos de almacenamietno
m´as lentos, lo que permitir´ıa acelerar
la velocidad de escritura ya que los
datos se guardar´ıan moment´aneamente
en un disco SSD para luego, con m´as
tiempo, transferir la informaci´on a un
disco duro m´as lento.Adem´as, ahora
hay soporte en Linux para el est´andar
Wi-Fi IEEE 802.11ac –adelant´andose al
hecho de que este a˜no ser´a integrado
a los dispositivos inal´ambricos de In-
tel–, para las tarjetas gr´aficas Radeon
de AMD 8500 y 8600 con chips Oland,
y para los pr´oximos chips Richland de
AMD
Windows 8 introduce un nuevo conjun-
to de archivos DLL que contiene fun-
ciones exportadas de muchos conocidos
API Win32. Todos estos nombres de
archivo comienzan con el prefijo ’api-
ms-win-core’, seguido por el nombre de
la categor´ıa funciones. Si SE mira pro-
fundamente en estos archivos, ver´as que
todos estos archivos son muy peque˜nas,
y las funciones en ellos no hacen nada,
y simplemente devuelve un valor ”ver-
dadero”. Por otra parte, si nos fijamos
en el resultado lenguaje ensamblador de
muchas funciones de la API, se puede
ver que simplemente llaman a su fun-
ci´on correspondiente en uno de estos
Dlls api-ms-win-core.Cuando Windows
carga los archivos dll, todas las entradas
de importaci´on de estos archivos DLL
api-ms-win-core son reemplazados con
una llamada a una funci´on real en el
kernel de Windows. La mayor´ıa de las
aplicaciones existentes no deber´ıan ver-
se afectados por este cambio de kernel,
porque toda norma API llama todav´ıa
funciona igual que en versiones ante-
riores de Windows. Sin embargo, hay
algunas aplicaciones de diagn´ostico /
depuraci´on que se basan en la cadena
de llamadas en el interior del n´ucleo
de Windows. Este tipo de aplicaciones
pueden no funcionar correctamente en
Windows 8.

6. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 6
3. ANEXOS