DPSO_U4_A1_ALCA

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO ALFREDO DE JESUS CORDOVA ABARCA Nombre del alumno

PROGRAMACION DE SISTEMAS OPERATIVOS Materia

ELEMENTOS DE DISEÑO DE UN S.O Tema

INGENIERIA EN DESARROLLO DE SOFTWARE CARRERA

La tecnología avanza exponencialmente y el mundo avanza constantemente, con la aparición de las nuevas tecnologías la programación y creación de los sistemas operativos, ha dado pasos agigantados permitiendo a su vez crear una ergonomía social para el ser humano es to por lo consiguiente el uso de programas y creación de hardware conlleva al uso de s.o para la ejecución de un cajeros automáticos a continuación se explica el diseño de un s.o para un cajero automático de cobro de estacionamiento Las bases principales para el diseño de sistemas operativos, son: 

Abstracción.- Define qué hace el sistema operativo, sin tomar en cuenta el cómo lo hace.

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Amplitud de funciones y administrador de errores.- Como se mencionaba respecto al constante avance tecnológico, es conveniente aumentar las posibilidades de multiprocesamiento de los sistemas operativos, para permitir la ejecución de varias aplicaciones sin que el sistema operativo colapse.

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Estandarización.- Actualmente existe una gran variedad de sistemas operativos y dispositivos de hardware que tienen su función específica, por lo que es necesaria una estandarización para tratar de establecer una comunicación entre las diferentes arquitecturas.

La función principal de un sistema operativo, es establecer y definir las abstracciones correctas. La mayoría de ellas, como la administración de procesos, archivos y subprocesos. Básicamente los conceptos que se toman en cuenta para estructurar el diseño del sistema operativo se basan en lo siguiente: 

Conectividad del sistema operativo.

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Orientación a objetos.

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Aplicaciones cliente/servidor.

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Servicios.

Mediante la visión del desarrollo del sistema, se puede aprovechar para crear aplicaciones con funciones específicas para los usuarios basadas en el rendimiento del sistema y aprovechamiento de cada dispositivo conectado al sistema. Al iniciar el proceso de diseño del sistema operativo, se debe hacer hincapié en determinar la idea conceptual de la arquitectura del sistema, pues es la que comúnmente se está utilizando para el desarrollo de nuevos sistemas operativos. Algunos de los aspectos básicos que se deben de tomar en cuenta para el diseño de un sistema operativo son: 

Transparencia.- Basándose en programas, la transparencia se determina sobre el diseño de interfaces de llamadas al sistema, de modo que no sea visible la existencia de dos o más procesadores.

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Flexibilidad.- La flexibilidad es una de las cuestiones básicas sobre el diseño de un sistema operativo; existen dos aspectos importantes en la estructura de los sistemas: monolítico que se refiere a que la máquina deberá ejecutar un núcleo tradicional que proporcione la mayoría de los servicios y micronucleo comúnmente nombrado microkernel, que deberá proporcionar lo menos posible; el grueso de los servicios del sistema operativo se debe obtener a partir de los servidores al nivel de usuario.

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Confiabilidad.- Este punto puede llegar a ser crítico dependiendo de la objetividad del sistema; o, si falla algún proceso, otro adicional al sistema operativo deberá encargarse del trabajo.

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Desempeño.- El desempeño juega un papel muy importante, pues genera que cuando se ejecuta una aplicación ésta sea de forma ágil con capacidades de poder realizar tares de multiprocesos.

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Escalabilidad.- La nueva era de tecnologías indica que se tiene que ir mejorando en cuestiones básicas de administración de dispositivos de E/S, para que se esté al día con los requerimientos del sistema operativo que deberá tener la capacidad de mejorar su procesos y gestión de recursos.

Por lo general, cada sistema operativo suele ser distinto uno de otro; por su naturaleza propia del nivel de complejidad y uso, varía de acuerdo al objetivo de cada uno. Por lo general un sistema operativo suele ser un programa extremadamente grande, por lo cual se puede pensar que el diseño suele ser de gran complejidad y difícil de desarrollar. La portabilidad se ha vuelto una necesidad básica en sistemas operativos modernos, pues suelen diseñarse a modo que se puedan utilizar en diferentes arquitecturas de hardware, y deban reconocer sin problema la mayoría de dispositivos de E/S. La interfaz es la puerta de entrada a un sistema operativo. Por lo general se tiene que, mientras más completa, sencilla e integra sea la cara de un sistema operativo, este podrá ser sencillo de utilizar por el usuario. La arquitectura de un sistema, es la estructura que lo conforma de acuerdo a sus componentes de software, propiedades extremamente visibles y la relación entre ellos; es un conjunto de conceptos y decisiones de diseño relativos a la estructura del sistema operativo, que deben hacerse antes de la ingeniería, con el fin de asegurar la satisfacción del usuario. El diseño de la arquitectura de un sistema, tiene que estar relacionado con la estructura general y las formas en que la estructura lleva a la satisfacción de las propiedades clave del sistema. El diseño de la arquitectura satisface 2 etapas básicas: 

Un nivel de abstracción del diseño, donde los desarrolladores del sistema pueden establecer el comportamiento global del mismo, en el que se toma en cuenta el funcionamiento, rendimiento, confiabilidad, etc. Así una excelente arquitectura, hace al diseño una parte fácil de establecer.

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Sirve como memoria para el sistema en lo que va evolucionando en tiempo de desarrollo; el diseño se usa en el proceso de mejorar el sistema, estableciendo los aspectos del sistema.

En general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes características:  Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de un ordenador.  Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos del ordenador se usen de la manera más eficiente posible.  Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio.  Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar de una mejor manera los recursos del ordenador en cuanto a hardware se refiere, esto es, asignar a cada proceso una parte del procesador para poder compartir los recursos.  Relacionar dispositivos (gestionar a través del Kernel). El Sistema Operativo se debe encargar de comunicar a los dispositivos periféricos, cuando el usuario así lo requiera.  Organizar datos para acceso rápido y seguro.  Manejar las comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de ordenadores.  Procesamiento por bytes de flujo a través del bus de datos.  Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida del ordenador.  Técnicas de recuperación de errores.  Evita que otros usuarios interfieran. El Sistema Operativo evita que los usuarios se bloqueen entre ellos, informándoles si esa aplicación está siendo ocupada por otro usuario.  Generación de estadísticas.  Permite que se puedan compartir el hardware y los datos entre los usuarios.

 El software de aplicación son programas que se utilizan para diseñar, tal como el procesador de textos, lenguajes de programación, hojas de cálculo, etc.  El software de base sirve para interactuar el usuario con la máquina. Está compuesto por: cargadores, compiladores, ensambladores y macros.

Ahora bien considero como lo más importante de un SO:

El Kernel consiste en la parte principal del código del sistema operativo, el cual se encargan de controlar y administrar los servicios y peticiones de recursos y de hardware con respecto a uno o varios procesos. Se divide en 5 capas:  Nivel 1. Gestión de Memoria: que proporciona las facilidades de bajo nivel para la gestión de memoria secundaria necesaria para la ejecución de procesos.  Nivel 2. Procesador: Se encarga de activar los espacios de tiempo para cada uno de los procesos, creando interrupciones de hardware cuando no son respetadas.  Nivel 3. Entrada/Salida: Proporciona las facilidades para poder utilizar los dispositivos de E/S requeridos por procesos.  Nivel 4. Información o Aplicación o Interprete de Lenguajes: Facilita la comunicación con los lenguajes y el sistema operativo para aceptar las órdenes en cada una de las aplicaciones. Cuando se solicitan ejecutando un programa, el software de este nivel crea el ambiente de trabajo e invoca a los procesos correspondientes.  Nivel

5.

Control

de

Archivos:

Proporciona

la

facilidad

para

el

almacenamiento a largo plazo y manipulación de archivos con nombre, va asignando espacio y acceso de datos en memoria.

El núcleo (Kernel) de un sistema operativo es un conjunto de rutinas cuya misión es la de gestionar el procesador, la memoria, la entrada/salida y el resto de procesos disponibles en la instalación.