SandovalFernandoD02Act2 - Fernando Cesar Sandoval Padilla

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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías 
Departamento de Ciencias Computacionales 
 
Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos 
 
 
Actividad de Aprendizaje 2 
“Estructura de los Sistemas Operativos” 
 
 
 
Profesor: Sección: Fecha: 
Becerra Velázquez, Violeta del Roció D02 27/08/2021 
Alumno: Código: Carrera: 
Sandoval Padilla Fernando Cesar 215685409 Ingeniería informática 
 
 
 
 
 
 
 
Estructura de los Sistemas Operativos 
2 
Índice 
Tabla de Imágenes ........................................................................................... 2 
Introducción ...................................................................................................... 3 
Sistemas operativos monolíticos: ..................................................................... 3 
Sistemas operativos estructurados: .................................................................. 3 
Sistemas por capa......................................................................................... 3 
Modelo cliente-servidor ................................................................................. 4 
Máquina virtual ................................................................................................. 5 
Tipos de máquinas virtuales .......................................................................... 5 
Usos de las máquinas virtuales: .................................................................... 6 
Un poco de historia: ...................................................................................... 6 
Sistemas Híbridos ............................................................................................. 7 
Conclusión ........................................................................................................ 8 
Bibliografía ........................................................................................................ 8 
 
Tabla de Imágenes 
Ilustración 1 Modelo de estructuración sencillo para un sistema monolítico. .... 3 
Ilustración 2 Estructura por capa. Del sistema operativo THE .......................... 4 
Ilustración 3 El modelo cliente-servidor ............................................................ 4 
Ilustración 4 Estructura cliente-servidor en un sistema operativo ..................... 4 
Ilustración 5 El modelo cliente-servidor en un sistema distribuido. ................... 5 
Ilustración 6 Esquema máquina virtual de sistema ........................................... 5 
Ilustración 7 Esquema máquina virtual de proceso .......................................... 6 
Ilustración 8 La estructura de VM/370 con CMS ............................................... 7 
 
 
 
 
 
Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos 
Fernando Cesar Sandoval Padilla 
 
Introducción 
En el presente documento hablaremos sobre las estructuras de los diferentes 
tipos de sistemas operativos, de tal forma en la que analizaremos sus modelos, 
capas y funciones según sea el caso en cada tipo de sistema operativo, además 
veremos un poco del funcionamiento de las máquinas virtuales, así como un 
poco de su historia y utilidades. 
Sistemas operativos monolíticos: 
• No tienen una estructura clara y bien definida. 
• Todos sus componentes se encuentran integrados en un único programa 
que se ejecuta en un único espacio de direcciones. 
• Todas las funciones que ofrece el sistema operativo se ejecuta en un 
modo núcleo. 
• Han surgido normalmente, de sistemas operativos sencillos y pequeños 
a los que se les ha ido añadiendo un número mayor de funcionalidades. 
Ejemplos: 
• MS-DOS 
• UNIX 
 
Ilustración 1 Modelo de estructuración sencillo para un sistema monolítico. 
Sistemas operativos estructurados: 
En ellos se recurre a dos tipos de soluciones para dotar de estructura el sistema 
operativo. 
Sistemas por capa 
• Se organiza 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. 
• Su principal ventaja es la modularidad y la ocultación de información 
• Una capa únicamente necesita conocer la interfaz que ofrece. 
Estructura de los Sistemas Operativos 
4 
• Las capas se pueden ir construyendo y depurando por separado 
Ejemplos: 
• THE [Dijkstra, 1968] 
• OS/2 [Deitel, 1994], descendiente de MS-DOS. 
 
Ilustración 2 Estructura por capa. Del sistema operativo THE 
Modelo cliente-servidor 
El enfoque consiste en implementar la mayor parte de los servicios y funciones 
del sistema operativo en procesos de usuario dejando solo una pequeña parte 
del sistema operativo ejecutando en modo núcleo (micronúcleo). 
A los procesos que ejecutan el resto de funciones se les denomina servidores. 
 
Ilustración 3 El modelo cliente-servidor 
 
Ilustración 4 Estructura cliente-servidor en un sistema operativo 
Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos 
Fernando Cesar Sandoval Padilla 
 
No hay una definición clara de las funciones que debe llevar a cabo un 
micronúcleo. La mayoría incluyen la gestión de interrupciones, gestión básica 
de procesos y de memoria y servicios básicos de comunicación entre procesos. 
 
Ilustración 5 El modelo cliente-servidor en un sistema distribuido. 
Máquina virtual 
Una máquina virtual no es más que un software capaz de cargar en su interior 
otro sistema operativo haciéndole creer que es un PC de verdad. 
Tipos de máquinas virtuales 
• Máquinas virtuales de sistema: 
Es aquella que emula a un ordenador completo. En palabras llanas, es un 
software que puede hacerse pasar por otro dispositivo -como un PC- de tal 
modo que puedes ejecutar otro sistema operativo en su interior. 
Tiene su propio disco duro, memoria, tarjeta gráfica y demás componentes de 
hardware, aunque todos ellos son virtuales. 
 
Ilustración 6 Esquema máquina virtual de sistema 
Estructura de los Sistemas Operativos 
6 
• Máquinas virtuales de proceso: 
En vez de emular un PC por completo, ejecuta un proceso concreto, como una 
aplicación, en su entorno de ejecución. Suena algo esotérico, pero lo usas cada 
vez que ejecutas una aplicación basada en Java o basada en .NET Framework. 
 
Ilustración 7 Esquema máquina virtual de proceso 
Usos de las máquinas virtuales: 
• Para poder probar otros sistemas operativos. 
• Para ejecutar programas antiguos. 
• Para usar aplicaciones disponibles para otros sistemas. 
• Para probar una aplicación en distintos sistemas. 
• Como seguridad adicional. 
• Para aprovechar su gran dinamismo. 
Un poco de historia: 
Las primeras versiones de OS/360 eran sistemas estrictamente por lotes. 
No obstante, muchos usuarios de 360 querían tener tiempo compartido, de 
modo que diversos grupos, tanto dentro como fuera de IBM, decidieron escribir 
sistemas de tiempo compartido para él. 
El corazón del sistema, conocido como monitor de maquina virtual, se ejecuta 
en el hardware solo y realiza la multiprogramación, proporcionando no una, sino 
varias máquinas virtuales a la siguiente capa superior. Sin embargo, a diferencia 
de otros sistemas operativos estas maquinas virtuales no son maquinas 
extendidas, con archivos y otras características bonitas; mas bien, son copias 
Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos 
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exactas del hardware solo, incluido el modo de kernel/usuario, E/S, 
interrupciones y todo lo demás que la maquina real tiene. 
Puesto que cada máquina virtual es idéntica al verdadero hardware, cada una 
puede ejecutar cualquier sistema operativo que se ejecutaría directamente en 
el hardware solo. 
Diferentes maquinas virtuales pueden, y con frecuencia lo hacen, ejecutar 
diferentes sistemas operativos. 
Algunos ejecutan uno de los descendientes de OS/360 para procesamiento por 
lotes o de transacciones, mientras que otros ejecutanun sistema interactivo 
monousuario llamado CMS (Sistema de Monitoreo de Conversaciones) para 
usuarios de tiempo compartido. 
 
Ilustración 8 La estructura de VM/370 con CMS 
El concepto de maquina virtual se usa mucho hoy en día en un contexto 
diferente: la ejecución de viejos programas para MS-DOS en una Pentium (u 
otra CPU Intel de 32 bits). 
Sistemas Híbridos 
La palabra “Híbrido” implica que el núcleo en cuestión usa conceptos de 
arquitectura tanto del diseño monolítico como del micronúcleo, específicamente 
el paso de mensajes y la ejecución de ciertos componentes del sistema 
operativo en espacio de usuario. 
Algunos ejemplos de núcleos híbridos: 
• Microsoft Windows NT, usado en todos los sistemas que usan el código 
base de Windows NT. 
• XNU (usado en Mac OS X), es un micronúcleo modificado, debido a la 
inclusión de código del núcleo de FreeBSD en el núcleo basado en Mach. 
• DragonFlyBSD, es el primer sistema BSD que adopta una arquitectura 
de núcleo híbrido sin basarse en Mach. 
• ReactOS. 
Los modelos híbridos combinan múltiples aproximaciones para alcanzar 
rendimiento, seguridad, usabilidad. 
Estructura de los Sistemas Operativos 
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• Kernels de Linux y Solaris: en el espacio de direcciones del kernel 
presentan características monolíticas, además modulación para la carga 
dinámica de funcionalidades. 
• Windows en su mayoría monolítico, además microkernel para diferentes 
subsistemas. 
• Apple Mac OS X híbrido, por capas, Aqua UI más el ambiente de 
programación Cocoa. 
• Kernel formado por un microkernel Mach y partes de BSD Unix, más un 
kit de E/S y la carga dinámica de módulos (llamados extensiones del 
kernel) 
Conclusión 
Considero la realización de esta actividad como exitosa, ya que me ayudo a 
comprender desde una mejor perspectiva a las estructuras de los diferentes 
tipos de sistemas operativos y pese a que algunos de estos no tengan una 
estructura clara y bien definida, si que pude entender un poco mas la manera 
en la que funcionan. 
Finalmente puedo decir que todos estos temas investigados a lo largo de la 
realización de la actividad son parte clave para la comprensión de futuros temas 
en la materia, así que, aunque ya haya realizado la actividad tengo claro que 
considerare realmente indagar un poco mas a fondo para no tener que 
quedarme con ninguna duda. 
Bibliografía 
• Tanenbaum, A. S., Woodhull, A. S., & Gutiérrez, R. H. R. (1998). 
Sistemas operativos. Prentice Hall. 
• Perez, C. J. (2001). Sistemas Operativos - Una Vision Aplicada. MC Graw 
Hill. 
• KMC. (2019). ESTRUCTURA DEL SISTEMA OPERATIVO. 
Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación Universidad 
Nacional del Sur. http://www.cs.uns.edu.ar/~so/data/apuntes/SO-2019-
mod%2002.pdf 
• Modelos de Diseño de Sistemas Operativos. (s. f.). Sistemas Operativos. 
Recuperado 27 de agosto de 2021, de https://1984.lsi.us.es/wiki-
ssoo/index.php/Modelos_de_Dise%C3%B1o_de_Sistemas_Operativos 
• Ramírez, I. (2020, 31 enero). Máquinas virtuales: qué son, cómo 
funcionan y cómo utilizarlas. Xataka. 
https://www.xataka.com/especiales/maquinas-virtuales-que-son-como-
funcionan-y-como-utilizarlas