Sistema operativo en C

Librerías estándar

1. <stdio.h>:
   • Usada para entrada y salida estándar (aunque en un sistema operativo se usaría principalmente para propósitos de depuración, ya que las E/S más avanzadas suelen hacerse directamente al hardware).
2. <stdlib.h>:
   • Ayuda con la gestión de memoria dinámica (malloc, free) y funciones generales útiles como exit.
3. <string.h>:
   • Para la manipulación de cadenas y memoria (memcpy, memset, etc.), útil al manejar datos en buffers y estructuras del sistema operativo.
4. <unistd.h>:
   • Para acceder a llamadas al sistema Unix, que son cruciales en el desarrollo de utilidades o el kernel en entornos POSIX.

Librerías para funciones específicas del sistema operativo

1. <pthread.h>:
   • Para implementar hilos y soporte de multitarea en las primeras capas del sistema operativo (puede ser reemplazado por código propio de hilos a nivel del kernel).
2. <signal.h>:
   • Para manejar señales del sistema, como interrupciones, excepciones y alertas entre procesos.
3. Bibliotecas opcionales como libc (C Library):
   • Las distribuciones de libc como musl o glibc ofrecen muchas utilidades relacionadas con POSIX que pueden ser útiles al desarrollar aplicaciones de usuario para el sistema operativo.

Código escrito desde cero:

• Para controlar directamente el hardware (CPU, memoria, periféricos), muchas funciones básicas como controladores de dispositivos, manejo de memoria y planificación de procesos se escribirían desde cero sin depender de librerías.

Herramientas externas (si se integran en un entorno de usuario avanzado)

1. OpenSSL:
   • Si el sistema necesita soporte para comunicaciones seguras.
2. SQLite o alternativas ligeras:
   • Para agregar una base de datos embebida en sistemas de mayor nivel.

Características básicas de un sistema operativo

1. Núcleo (Kernel)

• Gestión de memoria: Control del uso de RAM, segmentación y paginación.
• Gestión de procesos: Creación, destrucción, y planificación de procesos para usar la CPU eficientemente.
• Interrupciones: Manejo de interrupciones y excepciones de hardware.
• Controladores de dispositivos: Interfaces para hardware como discos, teclados, y pantallas.

2. Comunicación entre procesos (IPC)

• Mecanismos como colas de mensajes, semáforos, y tuberías para que los procesos compartan datos.

3. Sistema de archivos

• Una estructura jerárquica para almacenar y recuperar datos, con soporte para múltiples tipos de sistemas de archivos.

4. Manejo de interrupciones

• Respuesta rápida a eventos como teclas presionadas o llegada de paquetes de red.

5. Seguridad básica

• Control de acceso de usuarios, permisos para archivos y aislamiento de procesos.

Características avanzadas de un sistema operativo

1. Multitarea

• Soporte para ejecutar múltiples procesos o hilos simultáneamente, incluyendo planificación de procesos basada en prioridades.

2. Virtualización

• Capacidad para ejecutar múltiples sistemas operativos o instancias en una sola máquina física usando hipervisores.

3. Networking

• Soporte para protocolos como TCP/IP para conexiones en red y comunicación entre dispositivos.

4. GUI (Interfaz Gráfica)

• Una interfaz gráfica amigable para usuarios finales (en sistemas operativos más avanzados).

5. Seguridad avanzada

• Cifrado, autenticación de usuarios, y un firewall integrado para proteger los datos.

6. Recuperación de errores

• Mecanismos para asegurar que los datos y procesos se preserven en caso de fallos.

7. Soporte para múltiples arquitecturas

• Compatible con diversos procesadores y hardware, como x86, ARM, etc.

Conclusión

Si estuviera creando un sistema operativo, inicialmente usaría librerías estándar de C junto con un desarrollo personalizado para manejar hardware directamente. La base debería ser simple, como un kernel monolítico con multitarea, gestión de memoria, y un sistema de archivos básico. Luego, podría añadir características avanzadas como seguridad, virtualización y una interfaz gráfica.