El kernel es el componente central de un sistema operativo que gestiona las operaciones del ordenador y del hardware. Básicamente gestiona las operaciones de la memoria y el tiempo de la CPU. Es el componente central de un sistema operativo. El kernel actúa como un puente entre las aplicaciones y el procesamiento de datos realizado a nivel de hardware utilizando la comunicación entre procesos y las llamadas al sistema.
El núcleo se carga primero en la memoria cuando se carga un sistema operativo y permanece en la memoria hasta que el sistema operativo se apaga de nuevo. Es responsable de varias tareas como la gestión del disco, la gestión de tareas y la gestión de la memoria.
Decide qué proceso debe asignarse al procesador para ejecutarse y qué proceso debe mantenerse en la memoria principal para ejecutarse. Básicamente actúa como una interfaz entre las aplicaciones de usuario y el hardware. El objetivo principal del kernel es gestionar la comunicación entre el software, es decir, las aplicaciones de nivel de usuario y el hardware, es decir, CPU y memoria de disco.
Objetivos del Kernel :
- Establecer la comunicación entre la aplicación de nivel de usuario y el hardware.
- Decidir el estado de los procesos entrantes.
- Controlar la gestión del disco.
- Controlar la gestión de la memoria.
- Controlar la gestión de las tareas.
Tipos de Kernel :
1. Kernel monolítico –
Es uno de los tipos de kernel donde todos los servicios del sistema operativo operan en el espacio del kernel. Tiene dependencias entre los componentes del sistema. Tiene enormes líneas de código que son complejas.
Ejemplo :
Unix, Linux, Open VMS, XTS-400 etc.
- Ventaja :
Tiene buen rendimiento. - Desventaja :
Tiene dependencias entre el componente del sistema y líneas de código en millones.
2. Micro Kernel –
Es tipos de kernel que tiene un enfoque minimalista. Tiene memoria virtual y programación de hilos. Es más estable con menos servicios en el espacio del kernel. Pone el resto en el espacio de usuario.
Ejemplo :
Mach, L4, AmigaOS, Minix, K42 etc.
- Ventaja :
Es más estable. - Desventaja :
Hay muchas llamadas al sistema y cambios de contexto.
3. Kernel híbrido –
Es la combinación de ambos kernel monolítico y mircrokernel. Tiene la velocidad y el diseño del kernel monolítico y la modularidad y estabilidad del micronúcleo.
Ejemplo :
Windows NT, Netware, BeOS etc.
- Ventaja :
Combina tanto el kernel monolítico como el microkernel. - Desventaja :
Sigue siendo similar al kernel monolítico.
4. Exo Kernel –
Es el tipo de kernel que sigue el principio de extremo a extremo. Tiene el menor número de abstracciones de hardware posible. Asigna recursos físicos a las aplicaciones.
Ejemplo :
Nemesis, ExOS etc.
- Ventaja :
Tiene el menor número de abstracciones de hardware. - Desventaja :
Hay más trabajo para los desarrolladores de aplicaciones.
5. Nano Kernel –
Es el tipo de kernel que ofrece abstracción de hardware pero sin servicios de sistema. El Micro Kernel tampoco tiene servicios de sistema por lo tanto el Micro Kernel y el Nano Kernel se han vuelto análogos.
Ejemplo :
EROS etc.
- Ventaja :
Ofrece abstracciones de hardware sin servicios de sistema. - Desventaja :
Es bastante igual que el Micro kernel por lo tanto es menos utilizado.
