Funciones Esenciales del Sistema Operativo: Gestión de Recursos y Protección

Estructura y Funciones Clave del Sistema Operativo

Administración de Procesos

El sistema operativo realiza las siguientes tareas fundamentales en la administración de procesos:

• Crear y eliminar los procesos de usuario y sistema.
• Asignar recursos a los procesos.
• Suspender y reanudar la ejecución de los procesos.
• Proporcionar mecanismos de sincronización de procesos.
• Proporcionar mecanismos de comunicación entre procesos (IPC).
• Proporcionar mecanismos para la prevención de bloqueos (manejo de bloqueos mutuos).

Administración de la Memoria Principal

El sistema operativo es responsable de las siguientes tareas de administración de memoria:

• Controlar qué zonas de memoria (celdas libres y ocupadas) se están usando y quién las usa (considerando que habrá varios programas ejecutándose en memoria simultáneamente).
• Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible.
• Asignar y recuperar el espacio de memoria.

Administración del Almacenamiento Secundario (Respaldo a la Memoria Principal)

Rol de las Unidades de Almacenamiento Secundario (Discos)

Las unidades de almacenamiento secundario cumplen dos roles principales:

1. Almacenar programas que se ejecutarán, cargándolos posteriormente en la memoria principal (dada su capacidad limitada).
2. Almacenar datos (pueden ser fuente y destino de un proceso).

Tareas del Sistema Operativo en Almacenamiento Secundario

El sistema operativo realizará tareas de administración específicas para el almacenamiento secundario, tales como:

• Administración del espacio libre.
• Asignación y liberación del almacenamiento.
• Planificación de operaciones sobre discos.

Administración del Sistema de Entrada/Salida (E/S)

El objetivo principal en la administración del sistema de E/S es optimizar la productividad del usuario, lo cual se logra al:

• Ocultar las particularidades del dispositivo hardware de E/S.

Ejemplo de Implementación (UNIX)

En sistemas como UNIX, se utiliza un sistema de E/S que incluye:

• Un sistema de memoria caché (buffer).
• Una interfaz general con manejadores de dispositivos.
• Manejadores específicos para dispositivos de hardware (que utilizan las particularidades del dispositivo al cual están asignados).

Sistema de Protección

Definición de Protección

La protección consiste en:

• Mecanismos para controlar el acceso de programas, procesos o usuarios a los recursos de un Sistema de Información (S.I.).
• Un recurso desprotegido no puede “defenderse” del uso (o abuso) por parte de un usuario (ya sea autorizado o no).

Ejemplo Práctico

Un ejemplo claro son los permisos de archivos y directorios en sistemas operativos como UNIX.

Función del SO en la Protección

La función del Sistema Operativo (SO) en este ámbito es:

• Determinar si el acceso está o no permitido.
• Determinar los controles a realizar.