1.5.- Estructura: Niveles o estratos de diseño

Existen autores que son partidarios de un enfoque jerárquico para el diseño de sistemas operativos. En la base de la jerarquía se encuentra el hardware del computador, a veces denominado simplemente “máquina pura” o los “hierros desnudos”. En el siguiente nivel de la jerarquía (o en varios de los siguientes niveles en algunos diseños) están las diferentes funciones del núcleo, las cuales se ven como si formaran una máquina ampliada, es decir, un computador que ofrece no sólo su lenguaje de máquina como apoyo al sistema operativo y a sus usuarios, sino también un grupo de funciones adicionales proporcionadas por el núcleo. Estas posibilidades adicionales se denominan a menudo primitivas.

Arriba del núcleo, en jerarquía, se encuentran los diferentes procesos del sistema operativo que trabajan en apoyo de los procesos de usuario; por ejemplo, los procesos de administración de los dispositivos, que se encargan en la práctica de supervisar las operaciones de entrada/salida de los dispositivos del sistema para beneficio de los diversos usuarios. En la cima de la jerarquía se encuentran los procesos de usuario.

Se ha visto que los diseños jerárquicos son más fáciles de depurar, modificar y verificar. En los diseños en que el núcleo está distribuido en varios niveles de jerarquía, elegir qué función colocar en cada nivel requiere un análisis cuidadoso. En tales diseños, con frecuencia sólo se permite hacer llamadas a funciones situadas jerárquicamente por debajo de quién hace la llamada; es decir, cada nivel sólo puede llamar a las funciones que están colocadas en el nivel inmediato inferior.


En los sistemas más recientes existe la tendencia de colocar gran parte del núcleo en micro código. Ésta es una técnica de seguridad efectiva, pues impide la alteración del núcleo y con una cuidadosa codificación se puede lograr que se ejecuten más eficientemente las funciones del núcleo.