1. Controladores de dispositivos:
* rol: Estos son pequeños programas que actúan como traductores entre el sistema operativo y los dispositivos de hardware específicos (impresoras, discos duros, tarjetas de red, etc.). Proporcionan una interfaz estandarizada para que el sistema operativo interactúe con el dispositivo, independientemente del fabricante específico del dispositivo o el trabajo interno.
* funcionalidad: Los controladores manejan la comunicación de bajo nivel con el dispositivo, traduciendo los comandos del sistema operativo en señales que entiende el dispositivo, y viceversa. Administran transferencia de datos, manejo de errores y configuraciones específicas del dispositivo.
2. Capa de abstracción de hardware (HAL):
* rol: Esta capa protege el sistema operativo de los detalles de la arquitectura de hardware subyacente. Presenta una interfaz consistente al sistema operativo, lo que permite que el mismo núcleo del sistema operativo se ejecute en diferentes plataformas de hardware con cambios mínimos.
* funcionalidad: El HAL maneja tareas como el manejo de interrupciones, la gestión de la memoria y las operaciones de E/S de bajo nivel, abstrae las diferencias entre implementaciones de hardware específicas.
3. Gestión de la memoria:
* rol: El sistema operativo administra la RAM de la computadora (memoria de acceso aleatorio), asignándola a diferentes procesos y asegurando que no interfieran entre sí.
* funcionalidad: Esto implica técnicas como la paginación y la segmentación, que dividen la memoria en unidades más pequeñas y permiten que el sistema operativo intercambie datos entre la RAM y el almacenamiento secundario (como un disco duro) según sea necesario. La memoria virtual permite que los procesos usen más memoria de la disponible físicamente, mejorando la eficiencia.
4. Gestión de procesos:
* rol: El sistema operativo administra la ejecución de diferentes programas (procesos) simultáneamente.
* funcionalidad: Esto incluye procesos de programación (decidir qué proceso obtiene tiempo de CPU y cuándo), creando y destruyendo procesos, gestionar la comunicación entre procesos y la sincronización del proceso de manejo para evitar conflictos.
5. Manejo de interrupción:
* rol: Los dispositivos de hardware indican el sistema operativo a través de interrupciones cuando necesitan atención (por ejemplo, una llave presionada, una llegada de paquete de red).
* funcionalidad: El controlador de interrupción del sistema operativo determina qué dispositivo activó la interrupción y luego ejecuta el código apropiado (a menudo dentro del controlador del dispositivo relevante) para procesar el evento.
6. Entrada/salida (E/S) Administración:
* rol: El sistema operativo administra el flujo de datos entre la computadora y los dispositivos externos.
* funcionalidad: Esto implica almacenar datos (almacenar datos temporalmente antes de procesarse), administrar colas de dispositivos (solicitudes de pedido a dispositivos) y manejo de errores durante las operaciones de E/S.
7. Gestión de energía:
* rol: En los sistemas modernos, el sistema operativo juega un papel crucial en la conservación de la energía al gestionar el consumo de energía de los componentes de hardware.
* funcionalidad: Esto puede involucrar técnicas como la escalada del reloj (ajustar la velocidad de la CPU), apagar selectivamente los componentes no utilizados y administrar los modos de sueño.
En resumen, el sistema operativo actúa como un gerente sofisticado, asignando recursos, median los conflictos y proporciona una interfaz consistente para que el software interactúe con el hardware. Este enfoque en capas garantiza la eficiencia, la estabilidad y permite la portabilidad del software en diferentes plataformas de hardware.