Sistemas Operativos

Kernel de un sistema operativo
En informática, un núcleo o kernel (de la raíz germánica Kern, núcleo, hueso) es un software que constituye la parte más importante del sistema operativo. Es el responsable de que se lleven a cabo los procesos de:
•Administración de la memoria para todos los programas y procesos en ejecución.
•Administración del tiempo de procesador que los programas y procesosen ejecución utilizan.
•Es el encargado de que podamos acceder a los periféricos/elementos de nuestro ordenador de una manera cómoda.
Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora o en forma básica, es el encargado de gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema. Como hay muchos programas y el acceso al hardwarees limitado, también se encarga de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo de hardware y durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado.
Acceder al hardware directamente puede ser realmente complejo, por lo que los núcleos suelen implementar una serie de abstracciones del hardware. Esto permite esconder la complejidad, y proporciona una interfaz limpia y uniforme alhardware subyacente, lo que facilita su uso al programador.
Tipos de núcleos o kernel

* Los núcleos monolíticos: facilitan abstracciones del hardware subyacente realmente potentes y variadas.
* Los micros núcleos: (en inglés microkernel) proporcionan un pequeño conjunto de abstracciones simples del hardware, y usan las aplicaciones llamadas servidores para ofrecer mayor funcionalidad.* Los núcleos híbridos: (micro núcleos modificados) son muy parecidos a los micro núcleos puros, excepto porque incluyen código adicional en el espacio de núcleo para que se ejecute más rápidamente.
* Los exonúcleos: no facilitan ninguna abstracción, pero permiten el uso de bibliotecas que proporcionan mayor funcionalidad gracias al acceso directo o casi directo al hardware.

Llamadas alsistema
Las llamadas al sistema común mente usan una instrucción especial de la CPU que causa que el procesador transfiera el control a un código privilegiado, previamente especificado por el mismo código. Esto permite al código privilegiado especificar donde va a ser conectado así como el estado del procesador.
Cuando una llamada al sistema es invocada, la ejecución del programa que invoca esinterrumpida y sus datos son guardados, normalmente en su PCB (Bloque de Control de Proceso del inglés Process Control Block), para poder continuar ejecutándose luego. El procesador entonces comienza a ejecutar las instrucciones de código de alto nivel de privilegio, para realizar la tarea requerida. Cuando esta finaliza, se retorna al proceso original, y continúa su ejecución. El retorno al procesodemandante no obligatoriamente es inmediato, depende del tiempo de ejecución de la llamada al sistema y del algoritmo de planificación de CPU.
La implementación de las llamadas al sistema requiere un control de transferencia que involucra características específicas de la arquitectura del procesador. Una forma típica de implementar es usar una interrupción por software. Linux usa estaimplementación en la arquitectura x86.
Para los procesadores con arquitectura RISC, ésta es la única forma, pero arquitecturas CISC como x86 soportan otras técnicas adicionales. Un ejemplo es SYSCALL/SYSRE.
Procesos
Un proceso puede informalmente entenderse como un programa en ejecución. Formalmente un proceso es "Una unidad de actividad que se caracteriza por la ejecución de una secuencia de instrucciones,un estado actual, y un conjunto de recursos del sistemas asociados".
Cada proceso tiene su contador de programa, registros y variables, aislados de otros procesos, incluso siendo el mismo programa en ejecución 2 veces. Cuándo este último caso sucede, el sistema operativo usa la misma región de memoria de código, debido a que dicho código no cambiará, a menos que se ejecute una versión...