Sistemas Operativos: Funciones, Gestión de Recursos y Modos de Explotación

El fin fundamental de un SO es coordinar la utilización que se hace del hardware dependiendo de los programas o aplicaciones que se estén utilizando. Este tipo de estructura es la que permite que el usuario interactúe con el hardware, función esencial de cualquier SO. La comunicación entre los diferentes niveles se realiza mediante las llamadas interfaces. Para realizar este tipo de funciones, el SO cuenta con los denominados servicios. Un servicio es un tipo de aplicación que normalmente se ejecuta en segundo plano. En general, los servicios se utilizan para iniciar, detener, pausar, reanudar, deshabilitar programas y aplicaciones en equipos locales y remotos. Muchas aplicaciones instalan sus propios servicios, añadiéndose a los que ya instaló el SO. Estos servicios son esenciales para el funcionamiento de muchas de las aplicaciones y del propio SO.

Gestión de Recursos de un SO

Memoria

La parte del SO que administra la memoria es el administrador de memoria. Su función es llevar un registro de las partes de memoria que se están utilizando y las que no.

Procesos y Procesador

Un proceso o tarea se puede definir como un programa en ejecución. Los procesos tienen las siguientes características:

• Un proceso para empezar su ejecución ha de residir completamente en memoria y tener asignados todos los recursos que necesite.
• Cada proceso está protegido del resto de procesos.
• Los procesos pueden pertenecer al usuario o ser propios del SO (modo kernel o modo privilegiado).
• Cada proceso tendrá una estructura de datos llamada bloque de control de procesos.
• Los procesos podrán comunicarse, sincronizarse y colaborar entre sí.

El reparto de los recursos del sistema entre los distintos procesos y su ejecución concurrente se conoce como multiprogramación.

Gestión de Entrada/Salida

Una de las tareas más importantes del ordenador, y en particular de la UCP, es relacionar y comunicar las unidades periféricas con los componentes internos del equipo. Esta comunicación se realiza a través del gestor de E/S ubicado en la placa base. Este componente (integrado en los circuitos de la placa base) se denomina chipset y una de las funciones que realiza es la de comunicar las unidades funcionales del equipo con los periféricos.

Hay que destacar las interfaces como medio de comunicación entre hardware y software a través del SO. Se pueden clasificar de dos formas:

• Interfaz de tipo texto.
• Interfaz tipo gráfico.

Actualmente los SO se organizan por capas. Un SO se estructura básicamente en cinco niveles o capas. En la actualidad la mayoría de los SO son sistemas multiusuario y multitarea. Para ello el núcleo de estos SO gestiona las denominadas máquinas virtuales. Estas son un archivo o un conjunto de archivos. Cada uno de estos archivos es una copia exacta del hardware real que gestiona el propio SO.

Modos de Explotación del Sistema

Las formas de explotación de un SO responden a la forma en la que el usuario utiliza los recursos hardware y software que componen el sistema informático. Cuando trabajamos con un SO multiusuario puede que se ejecuten varios programas a la vez, para ello irán destinando ciclos de UCP.

• Proceso en lotes: Pasa de un dispositivo a otro, cada uno de ellos gestiona una parte del proceso, está el de entrada, proceso y salida.
• Proceso en tiempo real: El usuario que introduce los datos es el que suele lanzar el programa para ejecutar los datos introducidos y el que obtiene la información procesada.

En la actualidad la mayoría de los ordenadores funciona en tiempo real, debido fundamentalmente a que su hardware está integrado físicamente en el mismo espacio y conectado directamente a la UCP.

Clasificación de los SO

Según el número de usuarios:

• Monousuario: solo un usuario trabaja con un ordenador.
• Multiusuario: varios usuarios pueden utilizar simultáneamente los recursos del sistema.

Un ordenador puede estar configurado de forma diferente para cada usuario que lo utilice.

Según el número de procesos:

• Monoprogramación o monotarea: El sistema solamente puede ejecutar un programa o proceso a la vez. El que un SO sea monotarea no implica que pueda ser multiusuario.
• Multiprogramación o multitarea: Puede ejecutar varios programas o procesos concurrentemente. La multitarea real solo existe en ordenadores con más de un procesador.