El ama de llaves de la computadora

El ama de llaves entre apps y hardware que reparte las piezas.

Un programa es un archivo en reposo; un proceso es ese programa corriendo, vivo. Cada uno tiene su propia memoria.

Un solo trabajador, pero cambiando tan rápido que muchos parecen correr a la vez.

Guardar y restaurar el estado al cambiar de trabajo, y su costo

Fijar el orden de las tareas en espera, y el canje entre rapidez y equidad

Partir una tarea en hebras que comparten un espacio, su ventaja y su cuidado

Atender trabajo de verdad a la vez con varios núcleos, su rapidez y su límite

El accidente de arreglar lo mismo a la vez, y cómo evitarlo de a uno

Cada proceso recibe sus direcciones de mentira, así parece usar a solas una memoria amplia. Lo de mentira se mapea a sitios reales; lo sin usar va al disco, lo frecuente se queda cerca.

No un muro que bloquea, sino el resultado de que cada proceso tenga un mapa distinto sin camino entre ellos. Una dirección fuera del mapa es atrapada y detiene solo a ese programa, así un fallo no se propaga.

El sistema operativo usa el controlador de cada dispositivo (un traductor) para convertir su lenguaje estándar en señales. Un dispositivo nuevo solo necesita su controlador; uno lento avisa con una interrupción al terminar.

Un disco son solo celdas planas y numeradas. El sistema operativo une archivos con un nombre y un mapa, y levanta un árbol de carpetas a partir de archivos que contienen archivos.

Cuando muchos comparten un árbol, el sistema operativo fija un propietario y derechos (leer, escribir, ejecutar) en cada archivo. El administrador es una llave maestra por encima de esas reglas.

Un programa no puede tocar el hardware directamente dentro de su cerca (modo usuario). Para hacer trabajo pide en el mostrador oficial (una llamada al sistema); al cruzarlo cambia brevemente a modo núcleo, que comprueba el permiso y luego hace el trabajo.

Detrás del mostrador de las llamadas al sistema, el kernel es el programa central que de verdad hace el trabajo. Permanece en memoria desde el arranque hasta el apagado, gobernando CPU, memoria, dispositivos, archivos y permisos; si el kernel se detiene, todo el sistema se detiene.

Tomar un recurso de a uno es seguro, pero si dos sostienen uno cada uno y esperan lo que tiene el otro, ambos quedan congelados para siempre. Se resuelve cuando alguien cede o se fija un orden para tomarlos.

Al pulsar el encendido, un pequeño programa de arranque (firmware) despierta, carga el kernel en memoria, y el kernel inicia el primer proceso, sobre el cual se apilan las apps. En ese único instante, todo lo aprendido en esta área sube al escenario en orden.