Recursos que Administra el Sistema Operativo

Los recursos que administra el sistema operativo son:

La memoria: Podríamos decir que la memoria de la computadora es uno de los elementos más importantes para que todo funcione correctamente, es más, sin ella la PC ni siquiera podrá arrancar, tal es la importancia que este componente electrónico tiene en la estructura de nuestra computadora. La palabra Memoria es un término genérico usado para designar las partes de la computadora o de los dispositivos periféricos donde todos los datos y programas son almacenados.

El uso de la memoria es para agilizar el flujo de información hacia el CPU. En otras palabras es como decir desde el disco duro al CPU hay mucha mas distancia y mucho mas tiempo es perdido mientras busca en el disco duro y manda al CPU para ser procesado, mientras que si la información que esta en el disco es cargada a la memoria de allí el CPU puede accesar mas rápidamente la información que ha sido pedida. También se puede decir que el uso de la memoria es agilizar la compilación de información.

La memoria tiene como función primordial almacenar temporalmente(en el caso del RAM) información del disco para ser ejecutada por el CPU, de una manera más ágil y veloz.

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar,restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «co-procesador matemático»).

El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.

Operaciones de E/S. Vamos a señalar las funciones que debe realizar un computador para ejecutar trabajos de entrada/salida: 

     - Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de E/S.      - Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo (en uno u otro sentido).      - Sincronización y coordinación de las operaciones. 

Esta ultima función es necesaria debido a la deferencia de velocidades entre los dispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y la CPU (por ejemplo, suelen tener relojes diferentes). 

• Establecimiento de una comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de         información. 
• Control de los periféricos, en que se incluyen operaciones como prueba y modificación del estado del periférico. Para         realizar estas funciones la CPU gestionara las líneas de control necesarias. 
• Establecimiento de una comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de         información. 
• Control de los periféricos, en que se incluyen operaciones como prueba y modificación del estado del periférico. Para         realizar estas funciones la CPU gestionara las líneas de control necesarias. 
• Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación. 
• Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico. 
• Detección de errores (e incluso corrección) mediante la utilización de los códigos necesarios (bits de paridad, códigos de        redundancia cíclica, etc.) 
• Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones        de E/S que utilizan el área de datos del programa. 
• Conversión de códigos , conversión serie/paralelo, etc.
• Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación. 
• Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico. 
• Detección de errores (e incluso corrección) mediante la utilización de los códigos necesarios (bits de paridad, códigos de        redundancia cíclica, etc.) 
• Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones        de E/S que utilizan el área de datos del programa. 
• Conversión de códigos , conversión serie/paralelo, etc.

Se define una transferencia elemental de información como la transmisión de una sola unidad de información (normalmente un byte) entre el procesador y el periférico o viceversa. Para efectuar una transferencia elemental de información son precisas las siguientes funciones: 

Definiremos una operación de E/S como el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un conjunto de datos (es decir, una transferencia completa de datos). Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones: 

• Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación. 
• Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico. 
• Detección de errores (e incluso corrección) mediante la utilización de los códigos necesarios (bits de paridad, códigos de redundancia cíclica, etc.) 
• Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del programa. 
• Conversión de códigos , conversión serie/paralelo, etc.

Interfaz de Usuario: Las interfaces básicas de usuario son aquellas que incluyen elementos como menús, ventanas, teclado, ratón, los beeps y algunos otros sonidos que la computadora hace, y en general, todos aquellos canales por los cuales se permite la comunicación entre el ser humano y la computadora. La mejor interacción humano-máquina a través de una adecuada interfaz (Interfaz de Usuario), que le brinde tanto comodidad, como eficiencia.

Control de procesos: Los sistemas operativos multiprogramados necesitan del concepto de proceso. El sistema operativo debe entremezclar la ejecución de un número de procesos para maximizar la utilización de los recursos del ordenador. Al mismo tiempo, los sistemas de tiempo compartido deben proporcionar un tiempo de respuesta razonable. El sistema operativo debe asignar recursos a los procesos de acuerdo a una política específica (ciertas funciones o aplicaciones son de mayor prioridad), mientras impide los interbloqueos. Por último, el sistema operativo debe ofrecer un soporte para llevar a cabo la comunicación entre procesos.

El concepto de proceso es clave en los sistemas operativos modernos. La gestión del procesador mediante multiprogramación, revolucionó la concepción de los sistemas operativos, e introdujo el término proceso como elemento necesario para realizar dicha gestión. Por lo demás, este tema trata sobre la definición de proceso, el estudio de sus propiedades, y la gestión que realiza el sistema operativo para crear la abstracción de proceso, aunque esto último se completará en el tema de planificación. Por último, descubriremos que el concepto de proceso encierra, en realidad, dos características potencialmente independientes: por un lado, es una unidad a la que se le asigna y posee recursos y, por otro, es una unidad planificable. Basándonos en esta distinción emprenderemos el estudio de los threads (hebra o hilo), o también llamados procesos ligeros.

Qué es un proceso 

Hasta ahora hemos utilizado siempre el término programa. A partir de ahora distinguiremos entre programa y proceso. Un programa es una secuencia de instrucciones escrita en un lenguaje dado. Un proceso es una instancia de ejecución de un programa, caracterizado por su contador de programa, su palabra de estado, sus registros del procesador, su segmento de texto, pila y datos, etc. Un programa es un concepto estático, mientras que un proceso es un concepto dinámico. Es posible que un programa sea ejecutado por varios usuarios en un sistema multiusuario, por cada una de estas ejecuciones existirá un proceso, con su contador de programa, registros, etc. El sistema operativo necesita el concepto de proceso para poder gestionar el procesador mediante la técnica de multiprogramación o de tiempo compartido, de hecho, el proceso es la unidad planificable, o de asignación de la CPU.