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Informtica Aplicada:: sistema operativo.Informtica Aplicada:: sistema operativo.Caractersticas, manejo y funcionesCaractersticas, manejo y funciones
Elena Verd Prez, Juan Pablo de Castro Fernndez
ndice de contenido
Introduccin.................................................................................................................... 1
Funciones y comonentes del sistema oerati!o......................................................."
El #ernel................................................................................................................."
Controladores o $ri!ers..........................................................................................%
&dulos.................................................................................................................. %
Inter'az de ro(ramacin de alicaciones) *PIs.....................................................+
Con'usin entre sistema oerati!o e inter'az de usuario...........................................
-re!e istoria de los sistemas oerati!os....................................................................../
0I2 .............................................................................................................................. /
3I02..............................................................................................................................4
$istribuciones 0buntu5$ebian56ed7at..................................................................... 18
9indo:s5PC..................................................................................................................11
&ac ;< 2...................................................................................................................... 1"
i;es as?ncronos @IntentsA................................................................................. 1/
9indo:s Pone............................................................................................................ 1B
$iscusin sobre las alicaciones ara m!iles como canal de contenidos...................1B
6e'erencias................................................................................................................... "1
IntroduccinIntroduccin
3os sistemas oerati!os son caas muy esecializadas de so't:are ue sir!en
de comunicacin entre los ro(ramas ue realmente utilizan los usuarios y el
hardwareue sir!e de soorte '?sico. $ado ue las limitaciones y caacidades de la
electrnica !ar?an enormemente entre di!ersos euios in'ormticos, los sistemas
oerati!os suelen ser cada !ez ms comle>os y di'?ciles de analizar.
Ttulo del Tema! P(ina 1 de ""
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Esta comle>idad ace ue normalmente aya una cierta con'usin en cuanto al
ael y la rele!ancia del sistema oerati!o en un sistema de comutacin, y or lo
tanto ue resulte di'?cil !alorar las imlicaciones reales de realizar una eleccin u otra.
"unciones y com#onentes del sistema o#erativo"unciones y com#onentes del sistema o#erativoEn esta seccin !amos a deDnir al(unos de los elementos bsicos ue aarecen
en relacin con los sistemas oerati!os as? como sus 'unciones rinciales. 3os
comonentes rimordiales son)
cleo o #ernel
Controladores o $ri!ers.
&dulos
*PIs
$l %ernel3a 'uncin rimordial de un sistema oerati!o es la de mantener el ordenador
en 'uncionamiento y coordinar las di'erentes artes de 'orma eDciente. 0n ordenador
tiene ue or(anizar un con>unto limitado de recursos ara realizar mucas tareas de
'orma aarentemente simultnea or e>emlo tiene ue transmitir y recibir
in'ormacin de Internet mientras el usuario lee su correo electrnico o se roducen
decenas de (inas :eb ara los clientes de un ser!icio determinado.
El ro(rama ue se inicia al encender el ordenador toma el control de todos los
recursos disonibles y comienza a arbitrar la 'orma en ue el resto de rocesos tiene
acceso al tiemo de microrocesador, a los recursos de memoria, a los disositi!os de
entrada y salida, etc. odos los dems ro(ramas del ordenador son obedientes
subordinados de ste ltimo. 0na !ez inicializado, el kernel!a asando el control a los
di'erentes rocesos y controla)
El tiemo asi(nado a cada roceso.
3os recursos de e>ecucin del microrocesador asi(nados a cada roceso.
Interruciones y bloueos de sincronizacin y entrada y salida.
Proteccin de la memoria y (estin de su asi(nacin.
Este ro(rama tan imortante se denomina ncleo o kernel del
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Controladores o Drivers;tra 'uncin bsica del ustamente al
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Estas di'erencias son transarentes ara el usuario, ero da una interesante
unto de !ista sobre la Ge=ibilidad y otencia de los sistemas oerati!os actuales.
Como e>emlo de lo anterior iense ue es muy robable ue casi el mismo kernel
est e>ecutndose en su ordenador de sobremesa ue en su smartphoneo en el (ran
ser!idor cororati!o de su emresa.
*l(unos e>emlos de mdulos ueden ser di!ersos sistemas de Dceros,
rotocolos de red, ser!icios de comunicaciones, etc.
Inter'az de ro(ramacin de alicaciones) *PIs$esde el unto de !ista del ro(ramador de alicaciones un sistema oerati!o
est disonible a tra!s de un con>unto de librer?as de ro(ramacin con un con>unto
de inter'aces de ser!icios.
Estrictamente, las *PI no 'orman arte del sistema oerati!o, sino ue son
aHadidos de utilidad ue se o'recen ara el uso de las alicaciones, ero la realidad es
ue en la rctica lo ue distin(ue unos sistemas oerati!os de otros y lo ue marca
la comatibilidad de los ro(ramas es recisamente el con>unto de *PIs con ue se
ueden ro(ramar las alicaciones.
0nos e>emlos destacados de *PIs ue se !inculan ?ntimamente al sistema
oerati!o ue las atrocina son)
P;
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9in*PI 9indo:s *PI) Es el con>unto de librer?as de ba>o ni!el ue 9indo:s
o'rece a los ro(ramas. El *PI est distribuido a lo lar(o de !arias librer?as de
enlace dinmico dll y e=e. Contiene miles de 'unciones ue ermiten acceso a
todas las 'unciones disonibles en un ordenador moderno incluyendomultimedia, (rDcos, sistemas de Dceros, redes de comunicaciones,
erramientas sell, inter'az de usuario !entanas, botones,etc.. El resto de
frameworksde los ue mencionamos en este curso, como .E, son en!oltorios
alrededor de estas 'unciones.
L0 toolcainMLlibc) Estas librer?as son cla!es ara comrender el =ito actual
de 3inu=, ya ue 'orman la base de comatibilidad de todas las alicaciones de
este ecosistema. 3inu= no es ms ue un kernelcon muco =ito, ero sin el
aoyo de las alicaciones y las *PI de desarrollo, seria un >u(uete tcnico oco
rctico. &ediante el uso de estas librer?as de 'unciones se consi(ue la
comatibilidad P;unto de ser!icios y 'unciones accesibles a tra!s de un*PI. $esde el unto de !ista de usuario el sistema oerati!o es un inter'az interacti!o
mediante el ue se uede utilizar un medio in'ormtico. Es or esto ue en ocasiones
identiDcamos al sistema oerati!o a artir de su asecto !isual. Pero cuando estamos
e!aluando un sistema oerati!o como ser!idor de ser!icios, el inter'az de usuario es lo
ms irrele!ante. o obstante ay ciertos sistemas oerati!os ue estn concebidos
comercialmente ara tener un inter'az de usuario cuanto ms ami(able me>or) es el
caso de 9indo:s, ∾
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$e eco, la mayor arte de los ser!idores no tienen inter'az (rDco de usuario
ara aorrar recursos nadie !a a usar el ordenador ara edicin de te=tos.
6ealmente un inter'az de usuario acti!o resta rendimiento y es contraroducente ara
el ser!icio.
Por eso los sistemas 3inu= de ser!idor suelen (estionarse con inter'aces de
te=to mediante comando esecializados di'?ciles de mane>ar) Eliminando lo suerGuo
se obtiene me>oras de rendimiento.
*s? ues, a la ora de e!aluar un
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UNI)UNI)
El o el ara(uas de 0I2 se ueden encontrar multitud de entornos oerati!os
actuales ue an e!olucionado a artir del diseHo ori(inal como se uede areciar en
la ilustracin 1)
6ene las si(uientes caracter?sticas destacables)
Lran estabilidad y rendimiento.
Cierto (rado de estandarizacin entre 'abricantes.
Leneralmente asociado a muinas de (ran otencia ara la oca.
*lto coste del so't:are y del ard:are.
$i'?cil administracin y mantenimiento.
Inter'az (eneralmente oco ami(able.
* Dnales del si(lo 22 a ocurrido un cambio en el mercado ue a ro!ocado
una (ran recesin en los sistemas 0I2 instalados, debido a los si(uientes moti!os)
Ttulo del Tema! P(ina B de ""
Ilustracin 1: Visin histrica de los sistemas relacionados con UNIX hasta
nuestros das
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*umento de la otencia de los PCs, ue ermiten restaciones seme>antes a un
coste muy in'erior.
$esarrollo de 9indo:s , ue o'rece una alternati!a !iable a los sistemas 0I2 al
tiemo ue o'rece una inter'az ami(able 9indo:s y todas las alicaciones
e=istentes ara 9indo:s. E=losi!a adocin del sistema 3inu= y su esuema de soorte y desarrollo basado
en la comunidad de usuarios y las licencias ;eno la licencia L0 Public
3icense LP3, or lo ue cualuiera ue distribuya el sistema
tiene ue 'acilitar el acceso al cdi(o 'uente de todas las
modiDcaciones ue se ayan introducido.
Ttulo del Tema! P(ina 4 de ""
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3a calidad del sistema oerati!o 3I02 es ensalzada or sus artidarios, y el
rendimiento ue obtiene de las muinas donde se instala es muy alto.
6ecibe su nombre del kerneldesarrollado en 1KK1 or 3inu= o!alds al ue se
a aHadido todas las erramientas L0 ue le con!ierten en el sistema 0I2 mscomleto y !erstil.
*ctualmente se utiliza en euios ue !an desde minsculos sistemas
embebidos electrodomsticos, tel'onos, routers, etc. asta suercomutadoras el
K8 de los 88 suerordenadores ms ridos lle!an 3inu=.
o coste Lratis.
*lto rendimiento.
Lran estabilidad.
o ay resaldo comercial, en (eneral.
$i'?cil de administrar a ba>o ni!el, ero disone de modernos inter'aces de
usuario ara 'acilitar el uso abitual.
Incomatible con alicaciones de 9indo:s, en (eneral.
$isone de alicaciones eui!alentes (ratuitas rcticamente ara cada uso.
El rincial roblema de 3inu= es la 'alta de un soorte comercial y una escasa
enetracin en el mercado domstico.
Ttulo del Tema! P(ina K de ""
Ilustracin !: "eparto del mercado de
sistemas operativos para clientes #e$
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7an aarecido !ersiones controladas or di!ersas entidades ue o'recen un
soorte tcnico y un a!al eui!alente al de otros roductos. 6ealmente esta ol?tica se
aarta de la ol?tica ori(inal de 3inu= debido a ue esas comaH?as deben tomar el
control del roducto y desarrollar o !eriDcar todos los cambios del sistema oerati!o
ara oder resonsabilizarse del roducto. o obstante esa iniciati!a uede colocar a
3inu= en el lu(ar ue merece de acuerdo a sus buenas caracter?sticas. 3as ltimas
ci'ras de enetracin sitan a 3inu= con ms del /8 del arue de ser!idores
instalados".
6esulta curioso !er cmo la enetracin de 3inu= como sistema oerati!o de
escritorio no dis'ruta del =ito ue a tenido ara los ser!idores, ero si obser!amos el
crecimiento e=erimentado or los terminales m!iles basados en *ndroid se uede
!er%ue 3inu= a tomado un 'uerte imulso en este se(mento tan no!edoso.
Distribuciones Ubuntu+Debian+ed-atDistribuciones Ubuntu+Debian+ed-atEl sistema oerati!o 3inu= se distribuye en auetes instalables denominadas
distribuciones. *l(unas distribuciones tienen un marcado aoyo comercial como 6ed
7at, Fedora u oen
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!ariantes cercanas del mismo sistema oerati!o ay di'erencias e imlicaciones ue
ay ue conocer antes de decidirse or una distribucin concreta)
as
ero ue tradicionalmente a recibido mucas cr?ticas)
Inter'az de usuario muy cuidado y cmodo.
Lran soorte de ard:are otenciado or su (ran enetracin en el mercado.
Lran cantidad de so't:are disonible.
En las !ersiones anti(uas su'r?a de cierta inestabilidad 'rente a 'allos en
alicaciones lo ue a (enerado una leyenda ne(ra ue actualmente es
in>usta.
iene una ima(en de menor rendimiento a i(ualdad de ard:are causada or
su relati!a sobrecar(a de 'unciones y mdulos.
http://en.wikipedia.org/wiki/$omparison_o!_%in"&_distri"tions
Ttulo del Tema! P(ina 11 de ""
http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_Linux_distributionshttp://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_Linux_distributions -
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*arte del =ito del ue dis'ruta en el entorno de escritorio, ara los ser!idores
ay !ersiones adatadas ue trasladan a este entorno la 'acilidad de interaccin con
el usuario, la (ran disonibilidad de so't:are y la e=trema Ge=ibilidad de 9indo:s. Es
un sistema oerati!o estable y robusto con un esuema de se(uridad ue le a !alido
la clasiDcacin C" del $eartamento de $e'ensa de los EE.00., y ue le ermite ser
adotado or los or(anismos militares de auel a?s.
0n ser!idor 9indo:s se uede administrar de 'orma muco ms sencilla e
intuiti!a ue su eui!alente 0I2 tradicional. *l i(ual ue ocurre con 3inu= el coste
del ard:are uede ser muco menor ue con ser!idores esecializados sobre todo
debido a ue la lata'orma ard:are uede ser la de un ordenador ersonal tio PC.
3a (ran !enta>a de 9indo:s como ser!idor es la inte(racin de multitud de
ser!icios de alto ni!el de (ran inters ara la restacin de ser!icios como ueden ser)
*cti!e $irectory) ara (estionar la estructura de usuarios y recursos de una
or(anizacin de 'orma centralizada.
.E con ser!icios de ob>etos distribuidos, :orRGo:, mensa>er?a de colas)
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*ctualmente &ac ;< 2 es un sistema 0I2 con un inter'az de usuario muy
soDsticado. Es un sistema oerati!o totalmente !olcado al usuario, asta tal unto ue
en ocasiones ste se siente sin control de su euio.
3os rinciales incon!enientes ue resentan son sus recios ms ele!ados,una cierta 'alta relati!a de so't:are y la escasez y recio de los eri'ricos disonibles.
E=iste una !ersin ara ser!idores ue comarten una aruitectura interna
idntica a la de los ordenadores de sobremesa ero ue incluye un so't:are adicional
ara ermitir el traba>o en (ruo y la administracin de las 'unciones de ser!idor.
3as 'unciones ms rele!antes ue aorta son)
ecutarse en disositi!os m!iles como
iPod ouc, iPone y *le V. *le no ermite su uso en ard:are ue no sea de
*le al contrario de todos los dems sistemas oerati!os eor an as? a
conse(uido una orcin muy si(niDcati!a del mercado m!il y sobre todo una
rentabilidad econmica or encima de todas las re!isiones.
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$ado la escasez de recursos de un terminal m!il, todo el sistema est
diseHado ara e!itar el consumo de recursos or arte de las alicaciones. 7asta la
!ersin i;
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2ndroid2ndroid
*ndroid es un sistema oerati!o diseHado ara tel'onos m!iles y otros
disositi!os con recursos limitados. Est desarrollado or un consorcio de 4/ emresas
de ard:are y so't:are liderado or Loo(le llamado +pen ,andset -lliance.. 3os
rimeros desarrollos datan de "88%, ero no se trans'orma en una alternati!a seria
asta ue Loo(le aduiere el sistema en "88 y continua con el desarrollo ara
roducir su roio terminal m!il. Posteriormente, en "88B, se 'unda la +pen ,andset
-lliancey se libera el cdi(o 'uente de *ndroid ba>o la licencia-pache /icense.
as e incon!enientes)
ortabilidad !s rendimiento.
In'raestructura de alicaciones orientada a @acti!idadesA y no a alicaciones.
Este modelo es no!edoso e indito entre los sistemas oerati!os oulares y
es la solucin rouesta or *ndroid al roblema de los recursos limitados y a
la modularidad.
Comunicacin as?ncrona entre sistema oerati!o y acti!idades ue ermite
una !erstil inte(racin y reutilizacin de todas las alicaciones entre s?.
&ultitarea real de alicaciones) siendo esto un a!ance ara los
ro(ramadores, resulta un ries(o ara la estabilidad y rendimiento de los
terminales m!iles.
Como cometencia natural del sistema oerati!o i;< con!iene resaltar sus
rinciales di'erencias tecnol(icas)
*ndroid 'unciona en multitud de disositi!os de muy di!ersos 'abricantes.
Cada 'abricante adata y tematiza su sistema oerati!o ara adatarlo a susclientes. I;< slo se instala en disositi!os *le con caracter?sticas
redeDnidas.
*ndroid 'unciona en disositi!os con muy di'erentes ni!eles de ard:are, lo
ue ace ue la e=eriencia del usuario se adate a la otencia y
caacidades y tamaHo de antalla de su disositi!o. I;< 'unciona en
disositi!os de alta (ama.
*ndroid admite todo tio de alicaciones alternati!as y no est !inculado
obli(atoriamente a nin(una emresa de tecnolo(?a. En i;< *le no ermite
/http://www.openhandsetalliance.com
Ttulo del Tema! P(ina 1 de ""
http://www.openhandsetalliance.com/http://www.openhandsetalliance.com/ -
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alicaciones ue me>oren la 'uncionalidad de otras alicaciones *le ni se
uede modiDcar el asecto de marca del sistema.
emlo) @comosicin
de un mensa>e con LmailA es una antalla ue ermite al usuario introducir los
detalles de un mensa>e en su cuenta Loo(le &ail. ambin @comosicin de un
mensa>e con #MK &ailA es una acti!idad de otro ro(rama de correo electrnico
indeendiente. *unue en el uso de cierta alicacin las acti!idades abitualmente
traba>an >untas y normalmente suelen estar encadenadas en cierta secuencia, ueden
utilizarse desde otras alicaciones mediante los e!entos as?ncronos llamados @intents0
o intenciones. Por eso resulta tan abitual en *ndroid !er cmo una alicacin enlaza
directamente con una lista de alicaciones ue saben realizar una oeracin de cierta
'orma esec?Dca.
0na @activit0tiene la obli(acin de ser indeendiente del resto del ro(rama y
el sistema oerati!o tiene la otestad de interrumir la acti!idad comletamente ara
recuerar memoria, destruir totalmente el roceso y tiemo desus restaurarla en elmismo estado ue ten?a en su momento.
Este mecanismo de destruccin y re(eneracin de acti!idades se lle!a a cabo
de 'orma transarente al usuario y ermite crear la sensacin de multitarea con
mucos menos recursos memoria y bater?a de los ue realmente ar?an 'alta en un
sistema oerati!o tradicional.
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Mensa5es asncronos 6Intents7Mensa5es asncronos 6Intents7En un sistema oerati!o tradicional los rocesos se inician e=l?citamente y
desarrollan su tarea de 'orma monol?tica. En *ndroid las unidades de e>ecucin son las
2activit0y la 'orma de iniciarse son unos mensa>es denominados @ intent0intencin
a los ue las alicaciones se auntan. Por e>emlo, la intencin @comartirA es un
@intent0muy utilizado a la ue cualuier alicacin instalada uede dar resuesta. En
la ilustracin +se muestra cmo las di!ersas alicaciones instaladas or el usuario se
o'recen ara e>ecutar la oeracin de comartir. Este (rado de Ge=ibilidad no tiene
aran(n en nin(n otro sistema oerati!o moderno y es uno de los untos 'uertes de
la aruitectura *ndroid.
.indo/s 0(one
.indo/s 0(one
9indo:s Pone se resent en "818 como la sustitucin del sistema oerati!o
ara disositi!os m!iles o inte(rados 9indo:s &obile de &icroso't.
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El sistema oerati!o resuel!e las limitaciones de la anterior 'amilia de 9indo:s
&obile y se moderniza con el nue!o ard:are y mtodos de interaccin con el usuario.
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0no de los elementos ue ms se estn desarrollando como canal de
Ddelizacin de usuarios son las alicaciones ara smartones y sus reositorios de
marca a stores ue sir!en como di'erenciacin tecnol(ica de los 'abricantes de
ard:are ero tambin como elementos constituti!os de nue!os canales y recursos de
ublicidad, (eneracin de marca y osicionamiento.
*unue arezca ue el mercado est en una batalla en os del osicionamiento
tecnol(ico, la realidad econmica es ue el tro'eo es la masa cr?tica de usuarios y loscanales de mruetin ue las lata'ormas m!iles suonen. Por ello es imortante la
eleccin y riorizacin de las acciones en base a la lata'orma de alicaciones, con
sus ros y sus contras bien deDnidos)
Ttulo del Tema! P(ina 1K de ""
Ilustracin &: Ventas de *martphones por
sistema operativo en !'1'
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El mercado est e!olucionando ridamente y las ci'ras y erDles de los
distintos (ruos !ar?an entre lata'ormas y adems e!oluciona con el tiemo.
*nalizando el erDl demo(rDco de cada lata'orma !emos ue ay !ariacin delnmero de usuarios y, lo ms imortante, del erDl aduisiti!o de los mismos.
El mercado de iPone se caracteriza or un blico acostumbrado y obli(ado a
a(ar or alicaciones y ser!icios ba>o un 'rreo control de *le ue consi(ue a
cambio un (rand?simo mar(en de beneDcios y una (ran cantidad de siner(ias
comerciales. 3os desarrolladores de alicaciones tienen ue comartir con *le un
(ran orcenta>e de los in(resos asta el %8 incluyendo los ser!icios de suscricin
ue canalicen a tra!s de sus terminales. *tencin a este ltimo detalle ues es un
'actor a tener en cuenta al analizar la rentabilidad comercial.
El mercado de *ndroid est en leno desarrollo y es ms etero(neo. El
rincial atrn del sistema es Loo(le cuyo nico inters es crear una base de
usuarios ara sus in(entes ser!icios de datos y sus sistemas de ublicidad conte=tual.
Por lo tanto les interesa un esectro muy amlio de terminales, desde los de muy ba>o
coste asta los de restaciones similares al iPone, y un erDl de usuarios muy
!ariado. Por lo tanto en *ndroid encontraremos usuarios >!enes con oco oder
aduisiti!o ero (ran dedicacin y Ddelizacin asta ro'esionales del estilo de los
usuarios de iPone.
El resto del mercado est dominado or oRia y otros
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El mercado de las alicaciones ara m!iles es muy >o!en y sus re(las an no
estn escritas. o obstante ay al(unos criterios comnmente acetados ara lle!ar a
cabo la eleccin de lata'orma *!iles *!ila "811)
El mercado de alicaciones m!iles est e!olucionando e=losi!amente ero
corre el ries(o de saturarse ridamente reduciendo la rentabilidad ara los creadores
de alicaciones. or solucin es el modelo de
InternetUa!e(ador, ero la base de usuarios y la 'uerte osicin del mercado actual
uede acer de contraeso y 'omentar una inercia caaz de mantener ambos modelos
de ne(ocio.
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Ilustracin .: "a5ones de eleccin para plataforma de desarrollo
e6plotacin para aplicaciones mviles
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;b!iando el 'actor tecnol(ico anterior, e=isten 'actores de =ito relacionados
'undamentalmente con los contenidos re!alorizados mediante la (eorre'erenciacin y
la mo!ilidad ue o'recen el !alor aHadido suDciente ara sobre!i!ir en este mercado
con!ulso e inestable. ;tra cuestin es la deDnicin de los modelos de ne(ocio !iables
en cada caso.
eferenciaseferencias
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