NUCLEO DEL SISTEMA OPERAIVO

Según Digital Guide IONOS (Kernel - El núcleo del sistema operativo, 2021), dice que: “El kernel es el núcleo de un sistema operativo y, por tanto, la interfaz entre el software y el hardware. Es por ello por lo que se está usando continuamente. En pocas palabras: el kernel es el corazón de un sistema operativo.”

Por lo tanto, el núcleo del sistema operativo (kernel) es identificado como el corazón del mismo, es un software fundamental del S.O, este se define como la parte que se ejecuta modo privilegiado o modo núcleo, esto, ya que éste es el que se encarga de gestionar todos los recursos más eficientes del software para que este se relacione de manera correcta con el hardware. El kernel controla todos los accesos al procesador y la memoria, es responsable de los controladores y puede acceder directamente al hardware.

Adicionalmente a ello, se sabe que el kernel es el núcleo del sistema operativo, pero este varía según sea el sistema operativo del cuál se esté haciendo mención. Ejemplo de esto son: Los Unix utilizan un kernel monolítico (una sola pieza, todo está compilado en su interior), otras utilizan los micorkernels como Darwin o Windows (krnl23.dll), también GNU/Linux utiliza kernel modular (vmlinuz).

Según De Rafael Gamas Gutiérrez (2013), sobre las capas de los sistemas operativos dice:

Capa 1. Núcleo: El núcleo o kernel gestiona todos los procesos, es el encargado de llevar la cuenta de todos los procesos activos y de la planificación de los mismos.

Capa 2. Entrada y Salida: Proporciona funciones primitivas para la gestión de la memoria secundaria, es decir, se encarga de proveer las primitivas necesarias para la localización, escritura y lectura de bloques de datos en el disco duro.

Capa 3. Gestión de Memoria: Este nivel administra la memoria principal o memoria RAM, se encarga de asignar los bloques de memoria a los procesos y de liberarlos cuando los procesos han terminado

Capa 4. Sistema de Archivos: Esta capa proporciona las funciones necesarias para almacenar la información en archivos.

Capa 5. Interprete de comando: En esta última capa se ubica la interfaz visible para el usuario, ya sea como una línea de comando o como una GUI (Interfaz Gráfica de Usuario)

ESTADOS Y TRANSICIONES DE UN PROCESO ESTADOS:

Según (Estados de los procesos - Wiki de Sistemas Operativos, s. f.), dice que: “Todo proceso en un sistema operativo presenta un estado que indica la situación de la ejecución en que se encuentra. El número de posibles estados varía de un sistema operativo a otro.”

Según Google Site (2.2 Estados y transiciones de los procesosMateria SisOperativos, s. f.), dice que: “Un proceso puede estar en cualquiera de los siguientes tres estados: Listo, En ejecución y Bloqueado.”

“Los procesos en el estado listo son los que pueden pasar a estado de ejecución si el planificador los selecciona. Los procesos en el estado ejecución son los que se están ejecutando en el procesador en ese momento dado. Los procesos que se encuentran en estado bloqueado están esperando la respuesta de algún otro proceso para poder continuar con su ejecución. Por ejemplo, operación de E/S.”

Los estados de los procesos son la condición en la cual se encentra el mismo, esto según lo que se esté ejecutando, puede ser tanto lis, en ejecución o bloqueado. Se puede denominar también como un ciclo finito que ejecuta un programa según sean las instrucciones dadas para llevar a cabo un objetivo particular.

TRANSICIÓN:

Según Google Site (2.2 Estados y transiciones de los procesosMateria SisOperativos, s. f.), dice que: “Un proceso puede encontrarse en estado de ejecución, bloqueado o listo (que también se llama ejecutable). De estos estados de los procesos se derivan las siguientes transiciones y estados:”

Transición: El paso de un estado a otro.

1. El proceso se bloquea en la entrada.

2. El planificador elige otro proceso.

3. El planificador elige este proceso.

4. La entrada se vuelve disponible.

Estados:

1. Ejecución (que en realidad hace uso del CPU en ese instante).

2. Bloqueado (incapaz de correr hasta que suceda algún evento externo.

3. Listo (ejecutable; se detiene temporalmente para permitir que se ejecute otro proceso).

Las transiciones son de manera más clara el paso del estado de un proceso a otro, un cambio o modificación que ocurre para que se lleve a cabo algo diferente a lo que se estaba ejecutando. Como ejemplo más claro está un bombillo, este se encuentra alumbrando hasta el momento en el que se apaga, hay una transición, un cambio de un estado a otro.

Se puede notar cuando se va a realizar un transición cunado un estado presenta lo siguiente:

1. El proceso se bloquea en la entrada, esto ocurre cuando el proceso no puede continuar, aquí pasa de ejecución a bloqueo.

2. Cuando un proceso se está ejecutando y se cumple lo demandado cambia su estado de en ejecución a listos.

3. Si el proceso se encuentra en bloqueado más se resuelve el bloqueo, éste pasa nuevamente a ejecución.

Bloque De Control Y Operaciones Sobre Procesos

Según M. en C. Theira Samperio,dice que: “El Bloque de control del proceso o BCP o en inglés PCB (Process Control Block) es un registro especial donde el sistema operativo agrupa toda la información que necesita conocer respecto a un proceso particular. Cada vez que se crea un proceso el sistema operativo crea el BCP correspondiente para que sirva como descripción en tiempo de ejecución durante toda la vida del proceso”

Un bloque de procesos es un registro que se genera para almacenar la información que se necesita saber sobre un proceso en particular, esto lo genera automáticamente eso sistema para tomarlo como referencia al momento de la ejecución del proceso. Cuando el proceso finaliza el bloque es borrado y el registro es utilizado por otro proceso.

Los DCP tienen un diseño diferente según sea el sistema operativo en el cual se lleve a cabo, estos pueden medir desde 32 bits hasta 1024. La denominación de estos cambia según sea el sistema operativo, ejemplo de esto es IBM en el cual se designa PSW por palabra de estado de proceso.

Según David Gonzáles (2020), dice que: “El bloque de control de proceso es la estructura de datos central y más importante de un sistema operativo. Cada bloque de control de proceso contiene toda la información de un proceso que necesita un sistema operativo para su control. Estos bloques son leídos y/o modificados por casi todos los módulos de un sistema operativo, incluyendo aquellos que tienen que ver con la Planificación, la asignación de recursos, el tratamiento de inte y el análisis y supervisión del rendimiento.”

Según David Gonzáles (2020), dice que: “Los sistemas que administran procesos deben ser capaces de realizar ciertas operaciones sobre y con los procesos. Tales operaciones incluyen:”

-Crear y destruir un proceso

-Suspender y reanudar un proceso

-Cambiar la prioridad de un proceso

-Bloquear y "desbloquear" un proceso

-Planificar un proceso (asignarle la CPU) 7

- Permitir que un proceso se comunique con otro (a esto se denomina comunicación entre procesos, y se estudiará en el tema de procesos concurrentes).

Crear un proceso implica muchas operaciones, tales como:

-Buscarle un identificador

-Insertarlo en la tabla de procesos

-Determinar la prioridad inicial del proceso

-Crear el PCB

-Asignar los recursos iniciales al proceso

Procesamiento De Interrupciones

Según M. en C. Theira Samperio, dice que: “Es un evento que altera la secuencia en que el procesador ejecuta las instrucciones.”

“La interrupción es la suspensión de un proceso, como la ejecución de un programa, originada por un suceso externo a dicho proceso y llevada a cabo de forma que el proceso pueda reanudarse.”

Hay varios tipos de interrupción, entre los cuales están:

1. Interrupciones de programa: Generadas por alguna condición que se produce como resultado de la ejecución de una instrucción

2. Interrupciones de reloj: Generadas por el reloj interno del sistema. Esto permite al sistema operativo llevar a cabo ciertas funciones con determinada regularidad

3. Interrupciones entrada/salida: Generadas por los controladores de entrada/salida, para indicar que una operación ha terminado normalmente o para indicar diversas condiciones de error.

4. Interrupciones de reinicio: Ocurre cuando se presiona el botón de reinicio o llega desde otro procesador la instrucción de Reinicio.

5. Interrupciones de verificación: Ocasionadas por el mal funcionamiento del hardware o por fallas tales como un corte de energía.

Cuando ocurre una interrupción puede ocurrir lo siguiente:

1. El sistema operativo toma el control (el hardware pasa el control al sistema operativo).

2. El sistema operativo guarda el estado del proceso interrumpido en el PCB del proceso.

3. El sistema operativo analiza la interrupción y transfiere el control a la rutina adecuada para atenderla. Actualmente, el hardware se encarga de esto automáticamente.

4. La rutina del manejador de interrupciones procesa la interrupción.

5. Se restablece el estado del proceso interrumpido.

6. Se ejecuta el proceso interrumpido (pasa a su estado Listo).