El Núcleo o kernel es una colección de módulos de software que se ejecutan en forma privilegiada, lo que significa que tienen acceso pleno a los recursos del sistema. El Núcleo normalmente representa solo una pequeña parte de lo que por lo general se piensa que es todo el sistema operativo, pero es tal vez el código que más se utiliza. Por esta razón, el núcleo reside por lo regular en la memoria principal, mientras que otras partes del sistema operativo son cargadas en la memoria principal.
El núcleo de un sistema operativo normalmente contiene el código necesario para realizar las siguientes funciones:
Ø Manejo de interrupciones.
Ø Creación y destrucción de procesos.
Ø Cambio de estado de los procesos.
Ø Despacho.
Ø Suspensión y reanudación de procesos.
Ø Sincronización de procesos.
Ø Comunicación entre procesos.
Ø Manipulación de los bloques de control de procesos.
Ø Apoyo para las actividades de entrada/salida.
Ø Apoyo para asignación y liberación de memoria.
Ø Apoyo para el sistema de archivos.
Ø Apoyo para el mecanismo de llamada y retorno de un procedimiento.
Ø Apoyo para ciertas funciones de contabilidad del sistema.
Casi todos los computadores tienen un mecanismo mediante el cual otros modulos pueden interrumpir la ejecución normal de procesador. Enumera las clases mas comunes de interrupciones.
Las interrupciones aparecen, principalmente, como una vía para mejorar la eficiencia del procesamiento. Por ejemplo, la mayoría de los dispositivos externos son mucho más lentos.
Con las interrupciones, el procesador se puede dedicar a la ejecución de otras instrucciones mientras una operación de E/S está en proceso. Al igual que antes, el programa de usuario alcanza un punto en el que hace una llamada al sistema en forma de una llamada escribir. El programa E/S que se invoca consta solo del código de preparación y de la orden concreta de E/S. Después de que se ejecuten estas pocas instrucciones, se devuelve el control al programa de usuario. Mientras tanto, el dispositivo externo estará ocupado recibiendo datos desde la memoria del computador e imprimiéndolos. Esta operación E/S se lleva a cabo concurrentemente con la ejecución de las instrucciones del programa de usuario.
Optimiza la eficiencia del sistema, de acuerdo con criterios considerados importantes para el ambiente del sistema operativo. Sus funciones son:
Ø Examina la prioridad de los procesos.
Ø Controla los dispositivos de periféricos conectados a la máquina.
Ø Cambio de contexto.
Ø Cambio a modo usuario.
Es una función básica de los sistemas operativos. Los procesos pueden comunicarse entre sí a través de compartir espacios de memoria, ya sean variables compartidas o buffers o a través de las herramientas provistas por las rutinas de IPC.
La IPC provee un mecanismo que permite a los procesos comunicarse y sincronizarse entre sí. Normalmente a través de un sistema de bajo nivel de paro de mensajes que ofrece la red subyacente.
La comunicación se establece siguiendo una serie de reglas (protocolos de comunicación).
Los protocolos desarrollados para internet son los mayormente usados: protocolo de internet (capa de red), protocolo de control de transmisión (capa de transporte) y protocolo de transferencia de archivos, protocolo de transferencia de hipertexto (capa de aplicación).
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