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Estructura de un Sistema de Computación
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Estructura de un Sistema de Computación 

Un sistema de computación moderno consiste de uno o más procesadores, memoria principal, relojes, terminales, discos, interfaces de red y otros dispositivos de entrada/salida. Sin embargo, hardware sin software es simplemente inútil. El sistema de operación es una parte importante de un sistema de computación.

Veamos la estructura general de un sistema de computación y el papel que juega el sistema de operación.

La primera imagen que tenemos de un sistema de computación es:

  • Software:
    • Programas del Sistema: Administran la operación del computador.
    • Programas de Aplicación: Resuelven problemas de usuarios particulares.
  • Hardware

Ahora bien, dentro del tipo de Programas del Sistema, el más importante es el Sistema de Operación, el cual controla todos los recursos del computador y provee la base o plataforma sobre la cual los Programas de Aplicación pueden ser escritos.

Desplegando un nivel más estos dos componentes (Hardware y Software) tenemos la siguiente estructura:

  • Software
    • Programas de Aplicación: Tales como: juegos, sistemas bancarios, sistemas contables.
    • Programas del Sistema:
      • Compiladores, editores, depuradores, interpretadores de órdenes.
      • Sistema de Operación: controla todos los recursos del computador y provee un ambiente conveniente para el usuario y programador.
  • Hardware:
    • Lenguaje de Máquina: Instrucciones para mover datos, comparar datos, realizar operaciones aritméticas básicas.
    • Microprogramación: Interpretador de bajo nivel.
    • Dispositivos Físicos

El hardware normalmente está compuesto de dos o más niveles. El nivel más bajo contiene dispositivos físicos, consistente de chips de circuitos integrados, fuentes de poder y otros dispositivos similares.

Luego está el nivel de software primitivo (Microprogramación) que controla directamente esos dispositivos y provee una interfaz más clara al próximo nivel. Usualmente es asignado a memoria ROM. Es un interpretador de bajo nivel: toma instrucciones de lenguaje de máquina (ADD, MOVE, JUMP) y las lleva a cabo como una serie de pequeños pasos.

El lenguaje de máquina es el conjunto de instrucciones que el microprograma interpreta, compuesto por 50 a 500 instrucciones, principalmente para movimientos de datos, aritmética sencilla y comparación de valores. El tipo y cantidad de instrucciones varía en cada arquitectura, tal es el caso de las máquinas RISC vs. las máquinas CISC.

El sistema de operación es el siguiente nivel, actúa como una interfaz entre los programas de aplicación y el hardware del computador. Su propósito es proveer un ambiente en el cual un usuario puede ejecutar programas. De aquí que su objetivo principal es hacer un sistema de computación conveniente para su uso. Un segundo objetivo es usar los recursos del sistema de manera eficiente.

Luego del sistema de operación encontramos el resto del software del sistema. En este nivel encontramos el interpretador de órdenes (``shell''), compiladores, editores, depuradores y programas similares independientes de las aplicaciones. Es importante mencionar que tales programas definitivamente no son parte del sistema de operación. La diferencia entre programas de este tipo y programas del sistema de operación es que estos últimos corren en Modo Kernel o Modo Supervisor y están protegidos por hardware de las violaciones e intentos de modificaciones de los usuarios. Mientras que los programas del sistema corren en Modo Usuario. Si un usuario no desea usar un editor puede reemplazarlo o crear uno particular, pero no puede sustituir o crear un nuevo Manejador de Interrupciones de Disco que si es parte del sistema de operación.

El último nivel correspode a los programas de aplicación. Son escritos por usuarios para resolver problemas particulares, tales como procesamiento de datos, sistemas bancarios, cálculos de ingeniería o juegos.


Yudith Cardinale
Tue Sep 22 18:06:07 AST 1998