Descripción: El ‘Cambio de Contexto de Ejecución’ es un proceso fundamental en la gestión de sistemas operativos que permite a múltiples procesos compartir un único recurso de CPU. Este proceso implica almacenar y restaurar el estado de la CPU, lo que incluye registros, contadores de programa y otros datos relevantes, para que un proceso pueda ser interrumpido y otro pueda ser ejecutado sin pérdida de información. Este mecanismo es esencial para la multitarea, ya que permite que varios procesos se ejecuten de manera concurrente, optimizando el uso de la CPU y mejorando la eficiencia del sistema. El cambio de contexto se lleva a cabo mediante un algoritmo de planificación que decide qué proceso debe ejecutarse a continuación, y puede ser desencadenado por diversas condiciones, como la finalización de un proceso, la llegada de un nuevo proceso o la expiración de un tiempo asignado. Este proceso, aunque puede ser costoso en términos de tiempo de CPU, es crucial para el funcionamiento de sistemas operativos modernos, ya que permite la ejecución simultánea de múltiples aplicaciones y servicios, garantizando que los recursos del sistema se utilicen de manera efectiva.
Historia: El concepto de cambio de contexto se remonta a los primeros sistemas operativos en la década de 1960, cuando se comenzaron a desarrollar técnicas para permitir la multitarea. Uno de los hitos importantes fue el desarrollo de sistemas como el CTSS (Compatible Time-Sharing System) en 1961, que introdujo la idea de compartir tiempo de CPU entre múltiples usuarios. A medida que la tecnología avanzaba, el cambio de contexto se volvió más sofisticado, permitiendo una mayor eficiencia y una mejor gestión de recursos en sistemas operativos como UNIX y, posteriormente, en otros sistemas operativos modernos.
Usos: El cambio de contexto se utiliza principalmente en sistemas operativos para gestionar la ejecución de múltiples procesos. Permite que los sistemas operativos modernos ejecuten aplicaciones simultáneamente, mejorando la experiencia del usuario al permitir la multitarea. También se utiliza en entornos de virtualización, donde múltiples máquinas virtuales pueden compartir los recursos de un solo hardware físico.
Ejemplos: Un ejemplo práctico de cambio de contexto se puede observar en un sistema operativo que ejecuta varias aplicaciones al mismo tiempo. Cuando el usuario cambia de una aplicación a otra, el sistema operativo realiza un cambio de contexto para guardar el estado de la aplicación anterior y cargar el estado de la nueva aplicación. Otro ejemplo se encuentra en entornos de servidores, donde múltiples procesos de servicio web se ejecutan simultáneamente, y el sistema operativo gestiona el cambio de contexto entre ellos para atender las solicitudes de los usuarios.
