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Un sistema operativo define una abstracción del comportamiento del hardware con los cuáles los programadores pueden controlar el hardware. También gestiona recursos compartiéndolos entre los usuarios del computador. Los temas en esta área explican los asuntos que infuencian el diseño de sistemas operativos contemporáneos. Los cursos que cubren esta área típicamente incluyen un componente de laboratorio para permitir a los estudiantes experimentar con sistemas operativos.
Tras el paso de los años, los sistemas operativos y sus abstracciones se han vuelto complejos comparados con las típicas aplicaciones de software. Es necesario garantizar que el estudiante entienda la importancia de utilizar un sistema operativo antes de un estudio detallado de la implementación interna de algoritmos y estructura de datos. Por lo tanto estos temas abordan tanto el uso de un sistema operativo (parte externa) y sus diseño e implementación (parte interna). Muchas otras ideas concernientes al uso de un sistema operativo tienen una aplicación más amplia a lo largo del campo de la ciencia de la computación, como lo es a programación concurrente. Estudiar el diseño interno tiene importancia en diversas áreas como la programación fiable, diseño e implementación de algoritmos, desarrollo de dispositivos modernos, construcción de ambientes virtuales, caché de material de la web, construcción de sistemas de seguridad y protección, gestión de redes y muchos otras áreas.