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SOM30


"Cómo hacer un Sistema Operativo en 30 días"
14/07/2010 15:42

Objetivos del Kérnel

Comunicaciones de Red
Bueno, han tenido que pasar dos semanas para poder hablar del kérnel del Sistema Operativo, pero ya estamos a punto de que se convierta en el protagonista. Ayer dejábamos al Sistema Informático, a través del GAE, desempaquetando el kérnel en Memoria RAM, y a punto de cederle el control. Vamos a ver las diferentes operaciones que va a tener que hacer el kernel en su arranque y toma de posesión del Sistema Informático, así como las diversas funcionalidades y recursos que incluirá en el Sistema.

Como comenté los primeros días, el kérnel se clasificará como un micronúcleo (es un tipo de núcleo que "provee un conjunto de primitivas o llamadas al sistema mínimas") que implementará principalmente aquellas operaciones que permitan virtualizar los procesos en un Sistema Informático Hijo, ejecutar programas o aplicaciones, cumpliendo siempre con firmes políticas de estanqueidad y conectividad entre Soluciones Informáticas.

Generalmente siempre voy explicando las cosas desde abajo hacia arriba, pero en el caso particular del kérnel, creo que es mejor dar un enfoque general desde arriba, e ir bajando, hasta quedarnos con lo que en realidad será el kérnel del Sistema Operativo.

Empecemos distinguiendo tres tipos de encargados de supervisar los recursos; principalmente los arrancarán, verificarán, ofrecerán y mantendrán disponibles. Estos tres encargados son: los administradores ("supervisores de recursos virtuales") que son los encargados de supervisar a alto nivel un recurso, normalmente recursos abstractos o indirectos (como podría ser el Administrador de Usuarios), aunque también recursos directos (como sería el caso del Administrador de Red); después los controles ("supervisores de recursos lógicos") que se encargan de supervisar los recursos a nivel lógico que vimos los días anteriores; y por último, los gestores ("supervisores de recursos electrónicos") que supervisan a nivel electrónico los recursos. Podríamos resumir que los Gestores controlan los cambios electrónicos, los Controles controlan los cambios lógicos, y los Administradores controlan el uso final del recurso. Los Controles incluyen la supervisión de los controladores y de las controladoras.

Una vez dicho esto, se podría deducir que en el caso del recurso "Red", el Administrador de Red será el encargado ofrecer métodos de alto nivel para que se pueda utilizar ese recurso por los programas. El Administrador de Red se comunicará con el Control de Red. Este segundo es el encargado de supervisar la controladora, por ejemplo, creando mensajes según marque el Sistema de Mensajes que corresponda al recurso, mientras supervisa el propio controlador. El funcionamiento interno del controlador estará supervisado por el Gestor correspondiente que se encargará, por ejemplo, de hacer los cambios electrónicos a realizar cuando se detecte un mensaje en el controlador.

Por lo tanto, mientras que el Gestor de Red viene dado por el propio Sistema Informático, es tarea del Sistema Operativo implementar el Control de Red para ese recurso. En general, todos los Controles estarán implementados a nivel de Sistema Operativo, y el LiSi será el encargado de ofrecer acceso a éstos al resto de Soluciones Informáticas que se ejecuten en el Sistema cumpliendo las políticas de estanqueidad y conectividad. En esencia, el kérnel estará formado por la implementación de los Controles de aquellos recursos con los que cuente el Sistema Informático: discos, vídeo, sonido, red, teclado, ratón... y los mecanismos para interconectar el resto de módulos del Sistema Operativo.

Pero antes veíamos que los Administradores podrían supervisar también recursos abstractos: usuarios, fuentes, sintetizados, sockets... Estos recursos están implementados usando indirectamente uno o más recursos directos, por lo tanto, no necesitan más Gestor o Control que los que tendrán esos recursos de los que dependen. Los Administradores vienen implementados en lo que llamaremos Sistema de Aplicaciones, que es una parte externa ("independiente") del kérnel. De igual manera, es posible que algunos recursos reales no tengan administrador (de ratón, por ejemplo) ya que no tienen utilidad de alto nivel, o sería igual que la que ofrece el propio Control. Los Administradores son usados por las aplicaciones que se interpretarán (será el Sistema Operativo quien cree el código objeto) para posteriormente ejecutarse en el Sistema. Estas aplicaciones básicamente realizan llamadas a los métodos que implementarán los diferentes Administradores incluidos en el Sistema de Aplicaciones.

Volviendo al tema del kérnel, además de la implementación de los Controles, en el kérnel también tiene que haber un mecanismo que ofrezca los Sistemas Informáticos Hijos que veíamos antes para que los procesos puedan ejecutarse de forma libre en el Sistema. Estos Sistemas Informáticos Hijos implementarán aquellos recursos que se deseen tener; algunos como alias de los recursos reales, y otros como recursos virtuales. Por ejemplo, volviendo al tema de la "Red", será un recurso virtualizado por el Sistema Operativo. Aunque pronto hablaremos de este recurso tan importante, adelantar que utiliza un mecanismo de identificador de Sistemas Informáticos distintos en forma de árbol: a cada Sistema Informático se le asignará un número igual al del padre añadiendo el número de identificador del hijo único.

Entonces, resumiendo, en el kérnel se implementará mecanismos básicos para:
  • ViSi: la creación de Sistemas Informáticos hijo donde ejecutar los procesos.
  • LiSi: el control de los recursos disponibles en el Sistema Informático:
    • El Control de Vídeo.
    • El Control de Sonido.
    • El Control de Red.
    • El Control de Discos.
    • El Control de Teclado.
    • El Control de Ratón.
    • Etcétera...
  • SAM: la conexión estandarizada con el Sistema de Aplicaciones.

Comentarios

17/07/2010 10:41
No, según se explica, lo que se hará será un Administrador de usuarios, que será fuera del kérnel, en lo que se llamará Sistema de Aplicaciones.

17/07/2010 03:05
Deberías hacer también un gestor de usuarios. Oh, wait...

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