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Arquitectura de sistemas Operativos

Nucleo del sistema

El núcleo es la componente del sistema operativo que siempre está residente en la memoria real del computador. La función primordial del núcleo es transformar los recursos reales del computador en recursos estándares y cómodos de usar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La API del Nucleo

Una API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) es el conjunto de servicios que ofrece un sistema a las aplicaciones usuarias de ese sistema. Las aplicaciones invocan estos servicios a través de llamadas a procedimientos. La API queda definida por lo tanto por los nombres de estos procedimientos, sus argumentos y el significado de cada uno de ellos.

El conjunto de servicios que ofrece el núcleo a los procesos se denomina la API del núcleo. Está formada por procedimientos pertenecientes al núcleo, pero que se invocan desde un proceso cualquiera. La invocación de uno de estos procedimientos es una llamada al sistema.

Ejemplos de llamadas al sistema en Unix son:

 

  • Manejo de Procesos: creación ( fork), destrucción ( kill), término ( exit), sincronización ( wait), carga de un binario ( exec).

     

  • Manejo de memoria: extensión de la memoria de datos ( sbrk).

     

  • Manejo de archivos y dispositivos: open, read, write y close.

     

Estas llamadas se implementan usualmente con una instrucción de máquina que provoca una interrupción. Esta interrupción hace que el procesador real pase a modo sistema e invoque una rutina de atención perteneciente al núcleo y que ejecuta la llamada al sistema. Los argumentos de la llamada se pasan a través de los registros del procesador.

 Drivers para dispositivos

Un driver es el código que implementa una interfaz estándar para interactuar con un dispositivo específico, como por ejemplo un disco SCSI.

 

Este código es por lo tanto altamente dependiente de los discos SCSI y no funcionará con discos IDE. Sin embargo, el núcleo interactúa con este driver para discos SCSI de la misma forma que lo hace con el driver para discos IDE, es decir a través de la misma interfaz.

 

La visión que tiene el núcleo de un disco a través de un driver es la de un arreglo de bloques de 512 o 1024 bytes de taman o fijo. El núcleo puede leer o escribir directamente cualquiera de estos bloques haciendo uso de la interfaz estándar de la clase disco.

 

Por otra parte, la visión que tiene el núcleo de una cinta es la de un conjunto de bloques de taman o variable que sólo pueden leerse o grabarse en secuencia. También puede rebobinar esta cinta para volver a leerla o grabarla. Todo esto a través de la interfaz estándar de la clase cinta.

El sistemas de archivos

El sistema de archivos es la componente del sistema operativo que estructura un disco en una jerarquía de directorios y archivos. Conceptualmente multiplexa un disco de taman o fijo en una jerarquía de discos de tamaño o variable o archivos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interprete de comandos

El intérprete de comando (o shell) se encarga de leer las órdenes interactivas del usuario y ejecutar los programas que el usuario indique.

Usualmente el intérprete de comandos es un proceso más del sistema operativo y no forma parte del núcleo.

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