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3.1.- Definición, objetivos, kernel y subsistemas de los sistemas operativos.

El sistema operativo es un conjunto de programas que se encarga de gestionar los recursos hardware y software del ordenador, por lo que actúa como una interfaz entre los programas de aplicación del usuario y el hardware puro.

Los principales objetivos de los sistemas operativos son:

  • Abstraer al usuario de la complejidad del hardware
  • Eficiencia: Permite que los recursos del ordenador se utilicen de la forma más eficiente posible. Por ejemplo, se deben optimizar los accesos a disco para acelerar las operaciones de entrada y salida.
  • Permitir la ejecución de programas: Cuando un usuario quiere ejecutar un programa, el sistema operativo realiza todas las tareas necesarias para ello, tales como cargar las instrucciones y datos del programa en memoria, iniciar dispositivos de entrada/salida y preparar otros recursos.
  • Acceder a los dispositivos entrada/salida: El sistema operativo suministra una interfaz homogénea para los dispositivos de entrada/salida para que el usuario pueda utilizar de forma más sencilla los mismos.
  • Proporcionar una estructura y conjunto de operaciones para el sistema de archivos.
  • Detección y respuesta ante errores: El sistema operativo debe prever todas las posibles situaciones críticas y resolverlas, si es que se producen.
  • Gestionar las comunicaciones en red y permitir a los usuarios compartir recursos y datos
Ilustración de Un sistema informático se estructura por capas, comenzando desde el hardware, después sistema operativo, luego aplicación y en nivel superior usuario.
Golftheman. Graph of typical Operating System on computer usage (CC BY-NC-ND)

El kernel o núcleo del sistema operativo

Para realizar todos estas funciones, existe una parte muy importante del sistema operativo, el kernel o núcleo. El núcleo normalmente representa sólo una pequeña parte de todo lo que es el sistema operativo, pero es una de las partes que más se utiliza. Por esta razón, el núcleo reside por lo general en la memoria principal (en la memoria RAM) mientras que otras partes del sistema operativo son cargadas en la memoria principal sólo cuando se necesitan.

Resumiendo, el núcleo se encarga de controlar y administrar los servicios y peticiones de los subsistemas o funciones:

  • Gestión de procesos (epígrafe D del tema actual)
  • Gestión de memoria (epígrafe E del tema actual)
  • Gestión de archivos (brevemente en epígrafe G de este tema, y con profundidad en posteriores temas)
  • Gestión de entrada y salida (epígrafe F del tema actual)
Ilustración del Núcleo del sistema operativo: Gestión de procesos, memoria, archivos y entrada y salida.
Imagen original de FP Distancia, propiedad del Ministerio de Educación y Ciencia (CC BY-NC-ND)