Arquitectura de los sistemas operativos

1. Arquitectura de los sistemas operativos (Unix, Windows, DOS, Mac OS, Debian, Ubuntu):
 Arquitectura de Unix:
En la figurase representaundiagramade la arquitecturadel sistemaoperativoUNIX. En el mismo
se observa la existencia de 4 niveles.
En el nivel más interno o primer nivel, se encuentra el hardware de la computadora cuyos
recursos se desean gestionar.
En el segundo nivel, directamente en contacto con el hardware, se encuentra el núcleo del
sistema,tambiénllamadoúnicamentenúcleo(kernel). Este núcleoestáescritoenlenguajeCen su
mayor parte, aunque coexistiendo con lenguaje ensamblador. El núcleo suministra los servicios
que utilizan todos los programas de aplicación del sistema UNIX.
Un programa ubicado en este nivel puede interactuar con el núcleo mediante el uso de
lasllamadasal sistema, las cuales dan instrucciones al núcleo para que realice (en el nombre del
programa que lasinvoca) diferentesoperacionesconel hardware.Además,lasllamadasal sistema
permiten un intercambio de datos entre el núcleo y el programa.
En definitiva,las llamadasal sistemasonel mecanismoque losprogramas utilizan para solicitar el
núcleoel usode los recursos del computador (hardware). Habitualmente las llamadas al sistema
se identifican como un conjunto perfectamente definido de funciones.
En el cuarto nivel,se sitúanlas aplicacionesque se sirvende otrosprogramas ya creados ubicados
enel nivel inferiorparallevaracabo su función.Estasaplicacionesnose comunican directamente
con el núcleo.Porejemplounaaplicaciónsituadaeneste cuartonivel seráel compilador de C que
invoca de forma secuencial a los programas cpp, comp, as y ld. situados en el tercer nivel.

2. La jerarquíade programasno tiene porqué verse limitadaa cuatro niveles. El usuario puede crear
tantos niveles como necesite. Además, puede haber también programas que se apoyen en
diferentes niveles y que se comuniquen con el núcleo por un lado, y con otros programas ya
existentes, por otro.
La existenciadel núcleoposibilitaque losprogramasde losnivelessuperiores puedan ser escritos
sin realizar ninguna suposición sobre el hardware de la computadora. A su vez esto facilita su
portabilidad entre diferentes tipos de computadoras (siempre que tengan instalado UNIX).
 Arquitectura de Windows:
Windows desarrollo Sistemas Operativos serios, capaz de competir en el mercado con otros
como Unix que ya tienenuna posición privilegiada, en cuanto a resultados, debe tener una serie
de características que le permitan ganarse ese lugar. Algunas de estas son:
 Que corra sobre múltiples arquitecturas de hardware y plataformas.
 Que sea compatible con aplicaciones hechas en plataformas anteriores, es decir que
corrieranla mayoría de lasaplicacionesexistentes hechas sobre versiones anteriores a la
actual, nos referimos en este caso particular a las de 16-bit de MS-
DOS y Microsoft Windows 3.1.
 Reúna los requisitos gubernamentales para POSIX (Portable Operating System Interface
for Unix).
 Reúnalosrequisitosde la industriaydel gobiernoparalaseguridad del SistemaOperativo.
 Sea fácilmente adaptable al mercado global soportando código Unicode.
 Sea un sistema que corra y balancee los procesos de forma paralela en
varios procesadores a la vez.
 Sea un Sistema Operativo de memoria virtual.
Uno de lospasosmás importantesque revolucionólosSistemas Operativos de la Microsoft fue el
diseño y creación de un Sistema Operativo extensible, portable, fiable, adaptable,
robusto, seguro y compatible con sus versiones anteriores (Windows NT).
Ya creado este diseñolasdemásversionesque le sucedieron a Windows NT fueron tomando esta
arquitectura como base y le fueron adicionando nuevos componentes.
Entre lascaracterísticas de Windows,podemosdestacar:
 Funcionacorrectamente sobre múltiples arquitecturasde hardware yplataformas.
 Es compatible conaplicacioneshechasenplataformasanteriores.
 Se adapta al mercadoglobal soportandocódigoUnicode.
 Equilibralastareasparalelamente envariosprocesadoresal mismotiempo.
 Es un S.O.de memoriaVirtual.

3.  Arquitectura de DOS:
El nombre son las siglas de ("sistema operativo de disco") contaba con una interfaz de línea de
comando en modo texto o alfanumérico, vía su propio intérprete de órdenes, command.com.
Probablemente la más popular de sus variantes sea la perteneciente a la familia MS-DOS, de
Microsoft, suministrada con buena parte de los ordenadores compatibles con IBMPC.
El DOS carece por completo de interfaz gráfica, y no utiliza el ratón, aunque a partir de ciertas
versionessolíaincluircontroladorasparadetectarlo,inicializarloyhacerlo funcionar bajo diversas
aplicacionesde edición y de interfaz y entorno gráfico, además de diversos juegos que tendían a
requerirlo (como juegos de estrategia y aventuras gráficas entre otros). Por sí sólo es incapaz de
detectar el hardware, a menos que las mencionadas controladoras incluyan en su núcleo de
sistema, como residentes en memoria, el código, instrucciones y funciones necesarias. En
cualquiercaso,el intérprete de comandosylamayoríade sus aplicaciones y mandatos de edición
debíano podían serfácilmente controladosmanualmente,atravésdel teclado,yafueramediante
comandos, o introduciendo teclas de acceso rápido para activar los distintos menúes y opciones
desde el editor (un buen ejemplo de esto último son el editor de texto edit.com, el menú de
ayuda help.exe, ó el intérprete de BASIC qbasic.exe, incluidos en las últimas versiones del MS-
DOS). Tales opciones siguen, de hecho, encontrándose presentes en los Windows, en versiones
muy posteriores.
El DOS noes ni multiusuario ni multitarea.Nopuede trabajar con más de un usuario ni en más de
un proceso a la vez. En sus versiones nativas (hasta la 6.22 en el MS-DOS), no puede trabajar
con particiones de disco demasiado grandes, superiores a los 2 GB, que requieren formatos
y sistemas de archivos tales como el FAT32, propio de Windows de 32 bits (a partir del 95), ó
el NTFS, propio de Windows de tipo NT. Originalmente, por limitaciones del software, no podía
manejarmás de 64KB de memoriaRAM.En lasversionesanterioresala 4.0, el límite, a su vez, era
de 32 MB por partición,al no soportar aún el formato FAT16 (desarrollado en 1987). Poco a poco,
con las mejoras en la arquitectura de los PC, llegó primero a manejar hasta 640 KB de RAM (la
llamada "memoria convencional", ó base), y luego hasta 1 megabyte (agregando a la memoria
convencional la "memoria superior" o UMB). Más tarde, aparecieron mecanismos como
la memoria expandida (EMS) y la memoria extendida (XMS), que permitían ya manejar varios
megabytes.

4.  Arquitectura de MAC OS:
El Mac OS posee una arquitectura modular que se construye a partir de cuatro componentes
básicos:el sistemaoperativocentral Darwin,un conjuntode estructurasde aplicaciones, sistemas
de gráficos basados en estándares y la interfaz de usuario Aqua.
- Aqua: es la interfaz de usuario creada por Apple para el Mac OS; utiliza colores,
transparenciasyanimacionesparaaumentarla funcionalidadylacoherenciadel sistemay
de las aplicaciones.
- Estructuras: el Mac OS X incorpora un conjunto de estructuras de aplicaciones que
permite trabajarcondesarrolladoresde diferentescomunidades.Cocoaesun conjunto de
estructuras orientadas a objetos diseñado para agilizar el desarrollo de aplicaciones, ya
que permite añadir potentes interfaces de usuario gráficas de Aqua al software UNIX
existenteycrearaplicaciones completamente nuevas desde cero. Carbón está concebido
para simplificarlamigracióna aquellosdesarrolladoresque desean realizar una transición
de sus aplicaciones del Mac OS 9 al Mac OSX. Java permite el desarrollo y la ejecución de
programas multiplataforma Java 2 Edición Estándar en Mac OS X, incluidos los que están
programados con Java Developer Kit (JDK) 1.4.1.
- Gráficos: el sistema de gráficos del Mac OS X se compone de tres potentes tecnologías
basadas en estándares que están totalmente integradas en el sistema operativo y
proporcionan servicios a nivel de sistema. Quartz 2D es una librería de generación de
gráficos de alto rendimiento basada en el estándar multiplataforma PDF (Portable
DocumentFormat) de Adobe.Permite visualizare imprimirgráficosytextossuavizadosde
alta calidad y proporciona soporte de última generación para las tipografías OpenType,
PostScript y TrueType. OpenGL es el estándar del mercado para visualizar formas y
texturas tridimensionales. El Mac OS incorpora una implementación totalmente
estandarizada, optimizada e integrada. El software para medios digitales QuickTime
provee un entorno totalmente estandarizado para crear, reproducir y generar vídeo
(MPEG-4), audio (AAC o Codificación de Audio Avanzada) e imágenes (JPEG 2000 y otros
formatos).
- Darwin: Bajo la interfaz de fácil uso y los sorprendentes gráficos del Mac OS subyace
Darwin, una base UNIX sólida de código abierto construido a partir de la aplicación de
tecnologías ampliamente contrastadas como FreeBSD, Mach, Apache y gcc. Darwin es un
sistemaoperativocompleto, comparable aLinux o FreeBSD, en el que puede utilizarse el
entorno de líneas de comando, red, librerías y kernel con el que están familiarizados los
usuarios de UNIX.

5. Para comprendermásfácilmente MacOSpodemosverlocomounconjuntode capas, donde cada
una depende de lacapainferior:
Al tope estánlosambientesde aplicación,osea,losambientesdondese ejecutanlasaplicaciones.
MOSX provee cinco:
 Classic:Para lasaplicacionesMacOS 9. Este ambiente utilizadirectamente losserviciosde
lascapas inferiores.
 Cocoa: Para las nuevasaplicacionesescritasespecíficamente paraaprovecharlas
capacidadesde MOSX.
 Carbon: Para las aplicacionesMacOS 9 modificadasparaaprovecharalgunasde las
ventajasde MOSX.
 Java: Para lasaplicacionesJava.
 BSD: Para losprogramasque se invocana travésde la líneade comandos.Este ambiente
no depende de losserviciosde lascapasApplicationServicesyCore Services,portanto,
hay unalínea que loune con el Kernel environment.
QuickTime es un caso especial:Provee serviciosque puedenutilizarlasaplicaciones,perotambién
ofrece servicios que son característicos de las aplicaciones.
La capa ApplicationServices:Se encarga del manejo de la pantalla (rendering, ventanas, cursor),
impresión y manejo de eventos.
Core Services: Ofrece los servicios que no están involucrados con la interfaz gráfica: manejo de
strings, colecciones, procesos, threads, recursos, memoria e interacción con el sistema de
archivos.
El Kernel:Environmentproporcionalosserviciosesencialesparael funcionamientodel sistema de
operaciones. Consiste de cinco componentes:
 Mach: Proporcionamemoriaprotegida,multitaskingpreemptivo,memoriavirtual y
soporte para tiemporeal.

6.  BSD: Sirve comobase para las facilidadesde redesyde sistema de archivo.Provee sockets
BSD: threads POSIX, políticas de seguridad básica, etc.
 Drivers de dispositivosy el I/O Kit. El I/O Kit: facilitalacreaciónde driversde dispositivos
al proporcionarlamayor parte de la infraestructuraque necesitan. Plug and play, manejo
dinámico de dispositivos ("hot plugging") y manejo de energía, son las características de
los drivers desarrollados con I/O Kit.
 Redes:A travésde losNetworkKernel Extensions(NKE) esposibleañadir módulos y hasta
protocolos adicionales al kernel.
 Sistemas de archivo.
 Arquitectura de Debian:
Debianque mantiene un sistemaoperativo GNUbasadoen software libre,tambiénempaquetado
y enun formato debpara múltiplesarquitecturasde computador yparavarios núcleos.La primera
adaptacióndel sistemaDebian,siendotambiénlamásdesarrollada es Debian GNU/Linux, basada
enel núcleoLinux.La versiónestable actual es Wheezy,enestaversiónse soportan las siguientes
arquitecturas:
 PC de 64 bits(amd64): La adaptacióna AMD64 consiste ennúcleosparatodaslas CPUs de
AMD de 64 bits con la extensión AMD64 y las CPUs de Intel con extensión Intel 64, y un
espaciode usuariocomúnde 64 bits,lo cual beneficiaal usuario con todas las ventajas de
esta arquitectura.
 PC de 32 bits(i386): la arquitecturaconel mayor númerode desarrolladores,y la primera
soportadapor Debian, la mayoría de las páginas de tipo general sobre Debian se pueden
aplicar a esta migración.
 EABI ARM: Debian es totalmente compatible con un puerto para ARM little-
endian. El ARMEABI puerto (armel) se ha integrado en Debian y el antiguo puerto (Arm)
está desaprobado.
 PowerPC: La arquitectura PowerPC permite a ambas implementaciones de 64 bits y 32
bits (la aplicación de 64 bits incluye la implementación de 32 bits).
 Entre otrascomo Hard Float ABI ARM, SPARC, kFreeBSD PC64 bits(amd64), Intel
Itanium IA-64, MIPS y kFreeBSD PC 32 bits (i386).

7.  Arquitectura de Ubuntu:
Ubuntuse ofrece paralas siguientes arquitecturasy plataformas:
ProcesadoresIntel de 32 bits: La cual se refiere a la arquitectura que es notablemente no limpia,
por mantener compatibilidad con la línea de procesadores de 16 bits de Intel, que a su vez
también eran compatibles con una familia de procesadores de 8 bits. A pesar de ello, la
popularidadcomercial de estaarquitecturahizo que muchos fabricantes empezaran a fabricar en
masa microprocesadores compatibles. Algunas de estas compañías son AMD, Cyrix, NEC
Corporation y Transmeta.
Técnicamente,laarquitecturaesdenominada IA32 (Intel Architecture 32 bits). Está basada en un
modelo de arquitectura CIS.
 Procesadores Intel de 64 bits: Esta basada en micro arquitectura de CPU y ALU para
describiranchurade registros, busde direcciones, busde datos,o instrucciones de 64bits.
 ARM: (arquitecturaRISCde 32 bitsmuy utilizadaenlaelectrónicade consumo:PDA,
teléfonosinteligentes,impresoras,tabletas,videoconsolas,etc).
Ubuntutambiénse ofrece para arquitecturasde Intel de 32/64 bitsentres variantes:
 Escritorio:Que esla más popularentre losusuarios(Ubuntu Desktop)
 Servidor:Adecuadaparausoempresarial (Ubuntu Server).
 Servidor:Consoporte de nube (Ubuntu ServerforCloud).

8.  Comparaciones de los sistemas operativos (Windows, DOS, Mac OS y Ubuntu):
Windows DOS Mac OS Ubuntu
 Toda la
información
presentada al
usuario es
grafica.
 Define una
forma
homogénea de
utilizar los
recursos de la
computadora,lo
cual permite
compartir datos
entre las
distintas
aplicaciones, así
como utilizar
con facilidad los
elementos
hardware ya
instalados.
 Es un sistema
operativo que
permite
ejecutar varias
aplicacionesa la
vez.
 Trabaja con
comandos en
modo texto
formados por
órdenes
difíciles de
recordar.
 Solo se puede
ejecutar un
programa en
cada
momento.
 La capacidad
de aumentar
el espacio de
su disco duro,
un antivirus,
una nueva
versión del
programa de
apoyo y
recuperación
de datos, que
por años no
fue mejorado,
capacidad de
intercambiar
datos entre
computadores
por medio de
un cable,
optimización
del uso de la
memoriaRAM
y otras
interesantes
opciones.
 El diseño es
superior, ya
que es muy
innovador y
estética más
cuidada.
 Apenas tienen
virus y posee
altas
prestaciones
de
rendimiento.
 Es
considerado
unos de los
sistemas más
fáciles de
usar.
 Es muy
estable.
 Cada parte del
ordenador se
adapta a las
características
del sistema
operativo.
 Mejor
organización
en los
elementosdel
escritorio.
 El sistema es libre,
cualquiera lo puede
usar, modificar y
distribuir.
 Gratis, tantas
licencias como se
desee.
 Muy estable,esdifícil
que se quede
colgado, los
servidores que lo
usan pueden
funcionar durante
meses sin parar.
 Poco extendido en
hogares y oficinas,
muy extendido en
servidores.
 Existenprogramasde
pago, pero lo más
habitual es que sean
libres.
 Posee códigoabierto.
 Bajo uso de RAMy
HDD.

9.  Ventajas y Desventajas de Unix:
Ventajas:
 PRECIO: Podemos descargarlo gratuitamente desde internet o comprarlo a un precio
asequible.
 REQUERIMIENTOS: Funcionaexclusivamenteenmodo de texto sin la necesidad de cargar
un entorno grafica y puede ejecutarse en cualquier maquina.
 ESTABILIDAD: A tener su núcleo basado en Unix, hereda esa estabilidad que siempre ha
caracterizado a los sistemas Unix.
 SEGURIDAD: A nivel de servidor podemos encontrar que la seguridad del Unix frente a
otros servidores del mercado es mucho mayor.
 COMPATIBILIDAD: Reconoce la mayoría de otros sistemas operativos en una red.
 MULTITAREA REAL: Ejecuta varias aplicaciones y procesos simultáneamente.
 VELOSIDAD: Su entorno grafico para ejecutar servicios o aplicaciones hacen que su
velocidad sea muy superior a los actuales sistemas operativos.
 CODIGO FUENTE: Es posible modificarlo y adaptarlos a nuestras necesidades libremente.
 ENTORNO DE PROGRAMACION: Se puede programar para otro sistema operativo.
 CRECIMIENTO: Gracias a la licencia GNU, el código abierto, y la gran comunidad de miles
de programadores es los más rápidos que existen en la actualidad.
Desventajas:
 SOPORTE:Algunoslinux nocuentancon empresas que lo respalden, por lo cual no existe
un soporte sólido como el de otros sistemas operativos.
 SIMPLICIDAD:Gracias al entornode ventanas, sus escritorios y las aplicaciones diseñadas
específicamente, para el cada día resulta más sencillo su integración y uso.
 SOFWARE: A veces es difícil encontrar una aplicación determinada, y lo más importante,
es que no todas las aplicaciones esta en castellano.
 HARDWARE: Actualmente linuxsoportaunmáximode 16 procesadoressimultáneamente
contra los 64 procesadores de otros sistemas operativos.

10.  Ventajas y desventajas de Windows:
Ventajas:
 La instalación es sencilla
 Es multitarea y multiusuario
 Brinda la posibilidad de asignar diferentes permisos a los usuarios
 Permite cambiar periódicamente las contraseñas
 El sistema está protegido del acceso ilegal
 Trabaja con impresoras de estaciones remotas
 Muestra estadísticas de errores de sistema
 Permite realizar diferentes tipos de auditorías
Desventajas:
 Tiene ciertas limitaciones por RAM
 En la versión XP requiere como mínimo 128 MB en RAM y un procesador Pentium de
233Mhz o superior
 El usuario no puede limitar la cantidad de espacio en el disco duro
 No soporta archivos NFS
 No ofrece el bloqueo de intrusos
 No soporta la ejecución de algunas aplicaciones para DOS.
 Ventajas y desventajas de Mac OS:
Ventajas:
 mejor interfaz grafica del mercado
 Ideal para diseño grafico.
 Es muy estable.
Desventajas:
 Costoso (aunque viene incluido con la maquina)
 Existe poco software para este sistema operativo.
 Es más complicado encontrar gente que la pueda arreglar en caso de fallas.

11.  Ventajas y desventajas de Ubuntu:
Ventajas:
 Es totalmente Gratuito y aunque posea versiones de paga (con soporte técnico) es aun
más barato que comprar Windows.
 Los distros importantes tienen muchos programas muy útiles y que lo puedes encontrar
muy fácilmente en internet.
 Un punto muy importante es la seguridad, los Hackers y/o creadores de virus rara vez
atacan a Software de Linux.
 Comose puede observarenmuchaswebs,existe infinidad de Información técnica que te
servirá de ayuda (Podríamos incluir este Post)
 Se lleva bien en el arranque en conjunto con Windows.
 Carga y realiza tareas con mayor eficiencia que Windows.
 La constante actualización y nuevas versiones es asombrosa. Existen infinidades de
Distribuciones de Linux.
 Y como no nombrar a TUX, una mascota querida por todos.
Desventajas:
 El origentécnico de Linux aún se percibe; antes de que puedas creerlo, estarás abriendo
una “Terminal” de Linux y escribiendo comandos. Algo que nunca harías con Windows.
 No es muy común su uso en Compañías, por lo que generalmente se usa para trabajar
desde Casa, así que debes hacer ajustes laboriosos.
 A la horade trabajar condocumentos de Windows complejos, se podría convertir en una
tareas difícil o casi imposible debido a la poca compatibilidad para importar desde
Windows para Linux.
 Instalar controladores de Hardware y programas resulta ser más complicado que en
Windows.Estodebidoaque lasempresascreadorasde controladorescreansusproductos
en base a Windows, el sistema operativo más usado a nivel mundial.
 Muchos juegos no se ejecutan en Linux así que olvídate de grandes Gráficos y poner a
trabajar tu tarjeta de video al máximo. Claro existen sus excepciones.

12. Introducción
Antes de comenzar a hablar de los sistemas operativos Windows, Mac OS, Unix, DOS entre otros
es conveniente hacerunrepasosobre todoslostérminosyconceptosque nospuedan ayudar a la
comprensión global del universo de la informática.
SegúnISO(Organización Internacional de Normalización), se define un sistema informático como
el sistema compuesto de equipos y de personal pertinente, que realiza funciones de
entrada, proceso, almacenamiento, salida y control con el fin de llevar a cabo una secuencia
de operaciones con datos.
Las funciones del sistema operativo son básicamente cinco:
 Gestiónde recursos del ordenador.
 Control de loque hace el ordenadory de cómo lohace.
 Permitirel uso de paqueteso programas software porel usuario.
 Organizarlosdatos y losprogramas.
 Permitirlacomunicación usuario-máquina.
El SistemaOperativoestablece un vínculo entre la máquina y el usuario y proporciona a éste una
guía de control sobre losrecursosde todo el Sistema. Para ayudar a las personas en el manejo de
la máquina,los constructores de equipos han creado una serie de programas de actuación más o
menos estandarizados que liberan al usuario de ciertas tareas y establecen un entorno más
sencillo de trabajo.

13. Conclusión
El sistema operativo es de suma importancia para un equipo (computadora), ya que sin él, una
computadorano enciende. Existemuchavariedadde 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
peorde todoslosmencionados.El mejorsistemaoperativoesel Unix juntocon el Linux, ya que el
Unix es derivado o sacado del Linux. El sistema operativo nos ayuda a tener una mejor relación
con la computadora, ya que nos permite satisfacer nuestras necesidades diarias.
Gracias a las arquitecturas bien desarrolladas de los sistemas operativos se aprovecha
la potenciade los procesadores y han sido diseñados para adaptarse a las nuevas tecnologías. En
el caso de Windows por ejemplo ofrece compatibilidad con varias plataformas (OS/2, Unix y
versionesanteriores a el mismo), soporta el multiprocesamiento simétrico, buen rendimiento y
conectividad,seguridadyal noestar encasilladoenningún modeloestándarde SistemaOperativo
tiene la capacidad de combinar las ventajas del modelo cliente/servidor, puede correr además
sobre múltiples arquitecturas con un mínimo de cambios, permite que varios procesos sean
ejecutados simultáneamente en varios procesadores y estos no se apropien de recursos del
sistema por tiempo indefinido, sino por tratamiento del sistema.

14. Bibliografía
 [Solo00] Solomon, David A.y Russinovich Mark "Inside Microsoft Windows 2000". 3ra Edi.
Microsoft Press. Washington. 2000.
 [Stal98] Stallings, William. "Operating Systems". 3ra Edi. Prentice-Hall, Inc. New Jersey.
1998.
 [Stal01] Stallings, William. "Systemas Operativos". 4ta Edi. Pearson Edicación, S.A. Madrid.
2001.
 URL: http://www.monografias.com/trabajos7/arso/arso2.shtml
 URL: http://www.windowstimag.com/
 URL: http://usuarios.lycos.es/betzweb/