Núcleo o kernel y niveles de un sistema operativo

Núcleo o Kernel y niveles de un Sistema Operativo
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 sólo 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. Poresta razón, el núcleo reside por lo regular en la memoria principal, mientras que otras partes del sistema operativo son cargadas en la memoria principal sólo cuando se necesitan.
Los núcleos se diseñan para realizar “el mínimo” posible de procesamiento en cada interrupción y dejar que el resto lo realice el proceso apropiado del sistema, que puede operar mientras el núcleo se habilita para atenderotras interrupciones.
El núcleo de un sistema operativo normalmente contiene el código necesario para realizar las siguientes funciones:
• Manejo de interrupciones.
• Creación y destrucción de procesos.
• Cambio de estado de los procesos.
• Despacho.
• Suspensión y reanudación de procesos.
• Sincronización de procesos.
• Comunicación entre procesos.
• Manipulación de los bloques decontrol de procesos.
• Apoyo para las actividades de entrada/salida.
• Apoyo para asignación y liberación de memoria.
• Apoyo para el sistema de archivos.
• Apoyo para el mecanismo de llamada y retorno de un procedimiento.
• Apoyo para ciertas funciones de contabilidad del sistema.
El Kernel consiste en la parte principal del código del sistema operativo, el cual se encargan de controlar yadministrar los servicios y peticiones de recursos y de hardware con respecto a uno o varios procesos, este se divide en 5 capas:

Nivel 1. Procesador. (Núcleo)
Se encarga de activar los cuantum de tiempo para cada uno de los procesos, creando interrupciones de hardware cuando no son respetadas.
Se introduce la noción de proceso como un programa en ejecución. Entre los requisitos fundamentales de unsistema operativo que ofrezca soporte para múltiples procesos se incluye la capacidad de suspender y reanudar los procesos. Esto exige salvaguardar los registros del hardware, de modo que la ejecución pueda cambiar de un proceso a otro. Además, si los procesos necesitan cooperar, hace falta algún método de sincronización. Una de las técnicas más simples, pero un concepto importante en el diseño desistemas operativos, es el semáforo.
• Objetos→ proceso y semáforo
• Operaciones típicas→ crear, destruir, suspender, reanudar, señalizar y esperar
El núcleo (Kernel) de un sistema operativo es un conjunto de rutinas cuya misión es la de gestionar el procesador, la memoria, la entrada/salida y el resto de procesos disponibles en la instalación. Toda esta gestión la realiza para atender alfuncionamiento y peticiones de los trabajos que se ejecutan en el sistema. Procesos
Uno de los conceptos más importantes que gira entorno a un sistema operativo es el de proceso. Un proceso es un programa en ejecución junto con el entorno asociado (registros, variables, etc.).
El corazón de un sistema operativo es el núcleo, un programa de control que reacciona ante cualquier interrupción de eventosexternos y que da servicio a los procesos, creándolos, terminándolos y respondiendo a cualquier petición de servicio por parte de los mismos.
Un proceso es una actividad que se apoya en datos, recursos, un estado en cada momento y un programa. Semáforos
Dos o más procesos pueden cooperar por medio de simples señales, de forma que se pueda obligar a detenerse a un proceso en una posición determinada hasta que reciba una señal especifica. Para la señalización se usan variables especiales llamadas semáforos. Para transmitir una señal por el semáforo s, los procesos ejecutan la primitiva signal (s). Para recibir una señal del semáforo s, los procesos ejecutan la primitiva wait (s); si la señal correspondiente aun no se ha transmitido el proceso es suspendido hasta que tenga lugar la...