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Comparacion de las estructuras de bloque de los sistemas operativos symbian, windows 8, linux ubuntu 13.04, android

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Comparacion de las estructuras de bloque de los sistemas operativos symbian, windows 8, linux ubuntu 13.04, android

  1. 1. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 1Estructura de bloque de los sistemas operativos;Windows, Linux, Android, SymbianAlexander PinchaoFacultad de Ingenier´ıa en SistemasEscuela Polit´ecnica Nacionalalexander.pinchao@gmail.comResumen—Los distintos sistemas operativos para dispositivos m´oviles (Symbian y Android) y para computadores (Linuxy Windows), cada uno de ellos posee distintas t´ecnicas para realizar las mismas operaciones lo cual lesayuda o perjudica en su rendimiento global con respecto a los otros sistemas, como es el caso de dosplataformas distintas se realizara la comparaci´on de los rendimientos de sus estructuras agrup´andolascomo sistemas operativos para sistemas de telefon´ıa m´ovil y sistemas operativos para computadores.Enlas tablas que se desarrollaran a continuacion solo se agregaran aquellas en las cuales tengan una grandiferenciaIndex Terms— Symbian, Android, Linux, Windows!1. S.O. DISPOSITIVOS M ´OVILESSistema Symbian AndroidGUI(INTERFAZGR ´AFICA DEUSUARIO)Su principal objetivo es definir tan pocola l´ınea de conducta como sea posible,minimizando la dependencia de la in-terfaz de usuario de los dise˜nadores deun dispositivo. Esto facilita el compartiraplicaciones entre diferentes dispositi-vos.Proporciona un gran n´umero de ele-mentos para poder construir interfacesde usuario , como listas, mosaicos, boto-nes, c¸heck-boxes”, tama˜no de ventanas,control de las interfaces mediante tecla-do, etc. Incluye tambi´en algunas vistasest´andar para las funcionalidades m´asfrecuentes.SERVICIOS DESOPORTE DEAPLICACIO-NESComponentes, usados principalmentepor las aplicaciones, que proporcionanservicios b´asicos como agentes de sis-tema, servidores de alarma y reproduc-ci´on de sonido, bases de datos con c´odi-gos de pa´ıses y ciudades, conversi´onentre calendario Gregoriano y Chino,soporte de caracteres del este asi´aticoy convertidores entre documentos Sym-bian OS y Windows (Word y Excel 95,97, 2000) y entre Rich Text y HTML.Permite a cualquier aplicaci´on compar-tir sus datos con las dem´as aplicacio-nes de Android. Por ejemplo, graciasa esta API la informaci´on de contac-tos, agenda, mensajes, etc. ser´a accesiblepara otras aplicaciones.Posibilita a lasaplicaciones la obtenci´on de informa-ci´on de localizaci´on y posicionamien-to.Colecci´on de API para utilizar esteprotocolo de intercambio de mensajesbasado en XML.LIBRERIAS La biblioteca de usuario est´a en el nivelm´as bajo del modo de usuario.Lenguajemas usado C/C++Android incluye un conjunto de biblio-tecas de C/C++ usadas por varios com-ponentes del sistema..
  2. 2. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 2Sistema Symbian AndroidRUNTIME Symbian y sus socios de desarrollo tie-nen licencias en dos productos: Equipode Personalizaci´on, licencias que permi-ten integrar r´apidamente Symbian OSen los bases de c´odigo y dar soporte aldesarrollo continuado. Equipo de Desa-rrollo, un super-SDK que soporta todaslas formas de actividad de desarrollode creaci´on de dispositivo. Los equi-pos de Symbian OS incluyen: Todo elc´odigo fuente Documentaci´on extensay ejemplos TechView, un entorno GUIde dispositivos neutros Emulador, quesoporta el r´apido desarrollo y eliminafallos de todo el c´odigo basado en PCs(excepto en el n´ucleo y los drivers deldispositivo) Herramientas de construc-ci´on ROM para la pasarela de desarrollode hardware, los prototipos o el dispo-sitivo telef´onico. .Android incluye un set de bibliotecasbase que proporcionan la mayor par-te de las funciones disponibles en lasbibliotecas base del lenguaje Java. Ca-da aplicaci´on Android corre su propioproceso, con su propia instancia de lam´aquina virtual Dalvik. Dalvik ha si-do escrito de forma que un dispositivopuede correr m´ultiples m´aquinas vir-tuales de forma eficiente. Dalvik ejecutaarchivos en el formato Dalvik Executa-ble (.dex), el cual est´a optimizado paramemoria m´ınima. La M´aquina Virtualest´a basada en registros y corre clasescompiladas por el compilador de Javaque han sido transformadas al forma-to.dex por la herramienta incluida “dx”.KERNEL El kernel se ejecuta en modo privilegia-do, posee drivers del dispositivo, rea-liza el manejo de potencia y reservala memoria en los procesos. El kernelimplementa un framework de traspasode mensajes para el beneficio de losservidores del lado del usuario (comoen redes y telefon´ıa). La biblioteca deusuario est´a en el nivel m´as bajo del mo-do de usuario. Las principales funcio-nalidades son las siguientes: Manejo dememoria, procesos e hilos de ejecuci´on.Tratamiento de errores. Contenedoresde clases Arquitectura cliente-servidor,para comunicaciones internas, sencillasy eficientes. Abstracci´on del hardware.Capacidades de manejo de la energ´ıaeficientemente, mediante un modelo deenerg´ıa en el kernel. Capacidad de eje-cutarse en modo silencio: pantalla apa-gada Soporte de RAM interno acoplado.Posibilidad de extender el kernel me-diante DLLs.Android utiliza el n´ucleo de Linux 2.6como una capa de abstracci´on para elhardware disponible en los dispositivosm´oviles. Esta capa contiene los driversnecesarios para que cualquier compo-nente hardware pueda ser utilizado me-diante las llamadas correspondientes.Siempre que un fabricante incluye unnuevo elemento de hardware, lo prime-ro que se debe realizar para que puedaser utilizado desde Android es crear laslibrerias de control o drivers necesariosdentro de este kernel de Linux embe-bido en el propio Android.Android de-pende de Linux para los servicios ba-se del sistema como seguridad, gesti´onde memoria, gesti´on de procesos, pilade red y modelo de controladores. Eln´ucleo tambi´en act´ua como una capa deabstracci´on entre el hardware y el restode la pila de software..
  3. 3. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 32. S.O.COMPUTADORESSistema Linux 13.04 WindowsSISTEMA DEARCHIVOSUtiliza un sistema de archivos deno-minado denominado ext4 (en ingl´es:fourth extended filesystem), es un siste-ma de archivos con bit´acora (en ingl´es:Journaling)que fue concebida como unamejora compatible de ext3.Soporte devol´umenes de hasta 1 exabyte (260 by-tes) y archivos con tama˜no hasta 16terabytes.Capacidad de reservar un ´areacontigua para un archivo denomina-da .extents”, la cual puede reducir yhasta eliminar completamente la frag-mentaci´on de archivos.Menor uso delCPU.Mejoras en la velocidad de lecturay escritura.Usa un sistema de archivos NTFS (NewTechnology File System [Sistema de ar-chivos de nueva tecnolog´ıa]) que basaen una estructura llamada ”tabla maes-tra de archivos.o MFT, la cual puedecontener informaci´on detallada en losarchivos, el acceso a los archivos en unapartici´on NTFS es m´as r´apido que enuna partici´on de tipo FAT, ya que usaun ´arbol binario de alto rendimientopara localizar a los archivos. En teor´ıa,el tama˜no l´ımite de una partici´on es de16 exabytes (17 mil millones de TB). Sinembargo, el l´ımite f´ısico de un disco esde 2TB. .LIBRERIAS . En linux podemos hacer dos tipos delibrer´ıas: est´aticas y din´amicas.Una librer´ıa est´atica es una librer´ıa que”se copia.en nuestro programa cuandolo compilamos. Una vez que tenemosel ejecutable de nuestro programa, lalibrer´ıa no sirve para nada (es un de-cir, sirve para otros futuros proyectos).Podr´ıamos borrarla y nuestro progra-ma seguir´ıa funcionando, ya que tienecopia de todo lo que necesita. S´olo secopia aquella parte de la librer´ıa que senecesite. Por ejemplo, si la librer´ıa tienedos funciones y nuestro programa s´olollama a una, s´olo se copia esa funci´on.Una librer´ıa din´amica NO se copia ennuestro programa al compilarlo. Cuan-do tengamos nuestro ejecutable y loestemos ejecutando, cada vez que elc´odigo necesite algo de la librer´ıa, ir´a abuscarlo a ´esta. Si borramos la librer´ıa,nuestro programa dar´a un error de queno la encuentra.Utiliza archivos .dll . Los archivos DLLson como archivos auxiliares de Win-dows. Su nombre y extensi´on de archivoes la abreviatura de Dynamic Link Li-brary, (Bibliotecas de Enlace Din´amico),son archivos que contienen funcionali-dad o recursos que utilizan otras aplica-ciones. En Windows las DLL las utilizael sistema operativo para agrupar partedel c´odigo usado por las aplicacionespropias del sistema y no en el propioejecutable lo que redunda en una mejormodularizaci´on. Algunas DLL son li-brer´ıas y peque˜nos almacenes de iconos,cursores, im´agenes, cuadros de di´alo-gos, sonidos, videos, m´usica, etc.Es degran utilidad para el usuario conocerlas DDL que nos pueden ser de utilidadpara personalizar nuestro sistema. Porejemplo al personalizar una carpeta ycambiar el icono, Windows de formapredeterminada nos da la ruta a la li-brer´ıa shell32.dll contenedora de iconos,pero hay muchas otras, inclusive coniconos con mayor resoluci´on a las quepodemos acceder...
  4. 4. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 4Sistema Linux 13.04 WindowsPILA DE RED Una de las caracter´ısticas m´as importan-tes del sistema operativo Linux R es lapila de red. Fue inicialmente un deriva-do de la pila BSD y est´a bien organizadacon un conjunto limpio de interfaces.Sus interfaces van desde los agn´osti-cos protocolo, tales como la interfaz decapa de conexi´on com´un o la capa dedispositivo, a las interfaces espec´ıficasde los protocolos de red individuales.En este art´ıculo se analiza la estructurade la pila de red de Linux desde laperspectiva de sus capas y se examinanalgunas de sus estructuras principales.RDP funciona correctamente en el en-torno dual IPv4/IPv6; es decir, el pro-ducto funciona correctamente cuan-do alguno o todos los sistemas po-seen stacks TCP/IP con IPv6 activado(adem´as del stackTCP/IP IPv4)permitecomprobar la red para asegurarse deque la pila de red en la que adjuntael Cliente est´a correctamente instaladay funciona debidamente. El proceso deautenticaci´on previa al inicio del siste-ma operativo usa su propio protocolode red TCP/IP para comunicarse con elDirectorio Activo incluso despu´es de laactivaci´on de Windows.ENTRADA/SALIDALos dispositivos est´an divididos en dostipos: los dispositivos de car´acter y losdispositivos de bloque. La diferencia esque los dispositivos de bloque tienen unb´ufer para las peticiones, por lo tantopueden escoger en qu´e orden las van aresponder. Esto es importante en el casode los dispositivos de almacenamiento,donde es m´as r´apido leer o escribirsectores que est´an cerca entre s´ı, queaquellos que est´an m´as dispersos. Otradiferencia es que los dispositivos debloque s´olo pueden aceptar bloques deentrada y de salida (cuyo tama˜no puedevariar seg´un el dispositivo), en cambiolos dispositivos de car´acter pueden usarmuchos o unos pocos bytes como ellosquieran. La mayor´ıa de los dispositivosdel mundo son de car´acter, porque nonecesitan este tipo de buffering, y nooperan con un tama˜no de bloque fijo.Se puede saber cu´ando un fichero dedispositivo es para un dispositivo decar´acter o de bloque mirando el primercar´acter de la salida de ls -l. Si es ‘b’entonces es un dispositivo de bloque, ysi es ‘c’ es un dispositivo de car´acter.El sistema de entrada/salida (E/S) deWindows es el que permite utilizar losdispositivos conectados al ordenador,protegi´endolos para que solo se puedaacceder a ellos a trav´es de las funcionesque proporciona el sistema operativo, ynunca puedan hacerlo directamente losprogramas del usuario.De esta formafacilita el acceso a los mismos e inde-pendiza los programas de los disposi-tivos, ofreciendo adem´as la seguridaden su uso cuando quieran acceder va-rios procesos a los mismos, y facilitarla escalabilidad del sistema al permitira˜nadir o quitar dispositivos o driverssin necesidad de realizar cambios en losprogramas o el sistema.Las operacionesde entrada y salida en Windows sons´ıncronas, es decir, esperan hasta quefinalice la operaci´on del dispositivo.EnWindows, la mayor´ıa de las operacionesde E/S son s´ıncronas, es decir, el pro-ceso esperar´a hasta que se haya com-pletado la operaci´on en el dispositivohardware. As´ı es como funcionan lasfunciones de lectura o escritura habi-tuales, ya que obligan a esperar al hilohasta que el sistema les devuelva elcontrol, lo que har´a cuando haya termi-nado la operaci´on, tanto si es correcta laterminaci´on como con errores.
  5. 5. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 5Sistema Linux 13.04 WindowsKERNEL lA VERSION 3.9 del kernel trae unagran lista de mejoras como entregar unmejor soporte a los computadores m´asmodernos y ciertas tarjetas gr´aficas (co-mo las basadas en chips Oland), as´ı co-mo un sistema experimental de cach´e dediscos SSD.Esta funci´on le permitir´ıa alos discos SSD actuar como cach´e deotros dispositivos de almacenamietnom´as lentos, lo que permitir´ıa acelerarla velocidad de escritura ya que losdatos se guardar´ıan moment´aneamenteen un disco SSD para luego, con m´astiempo, transferir la informaci´on a undisco duro m´as lento.Adem´as, ahorahay soporte en Linux para el est´andarWi-Fi IEEE 802.11ac –adelant´andose alhecho de que este a˜no ser´a integradoa los dispositivos inal´ambricos de In-tel–, para las tarjetas gr´aficas Radeonde AMD 8500 y 8600 con chips Oland,y para los pr´oximos chips Richland deAMDWindows 8 introduce un nuevo conjun-to de archivos DLL que contiene fun-ciones exportadas de muchos conocidosAPI Win32. Todos estos nombres dearchivo comienzan con el prefijo ’api-ms-win-core’, seguido por el nombre dela categor´ıa funciones. Si SE mira pro-fundamente en estos archivos, ver´as quetodos estos archivos son muy peque˜nas,y las funciones en ellos no hacen nada,y simplemente devuelve un valor ”ver-dadero”. Por otra parte, si nos fijamosen el resultado lenguaje ensamblador demuchas funciones de la API, se puedever que simplemente llaman a su fun-ci´on correspondiente en uno de estosDlls api-ms-win-core.Cuando Windowscarga los archivos dll, todas las entradasde importaci´on de estos archivos DLLapi-ms-win-core son reemplazados conuna llamada a una funci´on real en elkernel de Windows. La mayor´ıa de lasaplicaciones existentes no deber´ıan ver-se afectados por este cambio de kernel,porque toda norma API llama todav´ıafunciona igual que en versiones ante-riores de Windows. Sin embargo, hayalgunas aplicaciones de diagn´ostico /depuraci´on que se basan en la cadenade llamadas en el interior del n´ucleode Windows. Este tipo de aplicacionespueden no funcionar correctamente enWindows 8.
  6. 6. SISTEMAS OPERATIVOS, MAYO 2013 63. ANEXOS

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