¿Que es el Kernel?

Kernelé es una palabra inglesa utilizada en informática para designar el núcleo del sistema operativo , que es la parte principal de un ordenador.

Un simple cambio de la versión del núcleo a una versión anterior o más actual puede ser suficiente para resolver problemas de compatibilidad de hardware y ordenador.

Con el control total de todo lo relacionado con el sistema, el Kernel es uno de los primeros programas que se cargan en el momento del arranque.

Tan pronto como comienza a ejecutarse, el Kernel inicia un proceso que detecta todo el hardware necesario para el buen funcionamiento del ordenador.

Además, un kernel opera las solicitudes de entrada y salida de software, y gestiona, por ejemplo, la memoria y los dispositivos periféricos usados.

Función del núcleo

El kernel, el núcleo del sistema, es responsable de conectar el software al hardware.

De esta manera, establece una comunicación efectiva entre los recursos del sistema operativo y gestiona sus funciones principales.

A continuación se presentan las principales funciones de un sistema operativo, gestionado por el Kernel.

Gestión de procesos

En un sistema operativo, el proceso es un programa en ejecución.

La gestión de procesos llevada a cabo por el Kernel decide qué procesos se ejecutarán.

Cada uno de los procesos en ejecución puede entrar y salir del procesador varias veces en un solo segundo, dando lugar a otro proceso.

El Kernel es responsable de decidir qué procesos serán asignados en el procesador.

Dado que la conmutación de procesos se produce muy rápidamente, un programa puede seguir ejecutándose incluso si no está en el procesador.

Modos de acceso

La ejecución de un proceso puede llevarse a cabo de dos maneras diferentes.

Modo de usuario : consta de varios subsistemas. Uno de ellos, incluido el subsistema medioambiental, ejecuta aplicaciones diseñadas para diversos tipos de sistemas operativos.

El modo de usuario se considera un modo no privilegiado. Todo el software en este modo debe solicitar al Kernel para poder ejecutar instrucciones privilegiadas, como la creación de procesos.

Modo kernel : se considera privilegiado porque tiene acceso a todo el equipo. Cuando la CPU está en modo Kernel, esto indica que está ejecutando un software fiable y que es capaz de ejecutar cualquier instrucción.

Vea el CPU.

Gestión de memoria

En el gestor de tareas, una parte de la RAM (memoria total) se asigna al Kernel.

Durante la gestión de procesos, el Kernel envía los programas a un espacio de direcciones.

La porción de la memoria total asignada al Kernel asegura que la memoria esté siempre disponible para que los procesos principales se refieran a ese espacio.

El Kernel también tiene la función de definir la porción de memoria a la que cada proceso puede acceder durante su operación.

Gestión de dispositivos

El Kernel controla los periféricos conectados al ordenador.

Cada vez que un usuario conecta un dispositivo (por ejemplo, una unidad flash, una impresora, un auricular, un teclado, un ratón, etc.), el Kernel gestiona la memoria de ese dispositivo y su comunicación con los programas y el hardware del ordenador.

Cada dispositivo tiene una unidad de disco que está diseñada para funcionar en un sistema operativo en particular. Por lo tanto, un controlador diseñado para Windows no funciona, por ejemplo, en un MAC.

El conductor de cada dispositivo tiene la función de realizar una especie de traducción de comandos ejecutados entre un dispositivo electrónico determinado y el sistema operativo del ordenador.

Se accede a los servicios de un sistema operativo a través de una interfaz de usuario llamada shell , que en inglés significa «shell». El nombre se debe al hecho de que la cáscara es la capa más externa alrededor del núcleo.

Vea el la interfaz.

Llamadas del sistema

Las llamadas al sistema son funciones específicas disponibles para los programas informáticos utilizados en el modo de usuario. Se utilizan para invocar el núcleo del sistema operativo de un ordenador para que éste pueda realizar una determinada acción.

Estas funciones son a menudo complejas y utilizan características a las que el usuario medio no tiene acceso.

A continuación se muestran algunos ejemplos de llamadas al sistema Windows y el correspondiente corresponsal del Linux Kernel.

WindowsLinuxDescripción

CerrarMango

cerrar

Cerrar archivo

CreateFileopenCreateDeleteFileunlinkDeleteFileunlinkDeleteExitProcessexitFinalizar un proceso y todos sus segmentosGetLocalTimetimeRecover current location, date and time

Obtenga más información acerca de Windows.

Tipos de núcleo

Con respecto a su arquitectura, el núcleo de un sistema operativo puede ser monolítico , híbrido o micronúcleo .

Monolítico

Los controladores de dispositivos y las extensiones de núcleo se ejecutan en el espacio central, con acceso total al hardware.

Dado que todos los módulos se ejecutan en el mismo espacio de direcciones, si se produce un error en uno de estos espacios, puede afectar a todo el sistema.

Ejemplos de monolíticos : Linux, BSD, MS-DOS y Solaris.

Linux es uno de los Kernels monolíticos más conocidos,

Como software libre y portátil, Linux tiene la ventaja de trabajar en docenas de plataformas, desde ordenadores IBM hasta dispositivos móviles, teléfonos inteligentes o iPods.

Más información sobre software y hardware….

Micronúcleo o micronúcleo

El micronúcleo, como su nombre indica, es un núcleo de muy pequeño tamaño y, por esta razón, realiza el menor número de procesos posible en el espacio del núcleo.

Algunos de los procesos se ejecutan en el espacio de usuario.

Con el kernel de micronúcleos, si ocurre un error, simplemente reinicie el servicio que presentó el problema.

Esto evita que todo el sistema se caiga (como con el núcleo monolítico).

Ejemplos de micronúcleos : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa y GNU Hurd.

Híbrido

Los sistemas híbridos se consideran sistemas que funcionan a medio plazo, en comparación con los sistemas monolíticos y micronúcleos.

El híbrido combina la estabilidad y seguridad del micronúcleo con un rendimiento monolítico.

El núcleo híbrido es similar a un micronúcleo, pero tiene código («no esencial») en el espacio central para operaciones más rápidas.

Ejemplos de híbridos : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX y Xinu.

El Android Kernel está construido a partir de Linux. Sin embargo, no todo el mundo clasifica a Android como Linux porque consideran que está basado sólo en Linux, pero no en el propio Linux.

Más información sobre Android.

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