El núcleo y su función

En informática, el núcleo o Kern es la parte fundamental de un sistema operativo. Es el software responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora o en forma más básica, es el encargado de gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema. Como hay muchos programas y el acceso al hardware es limitado, el núcleo también se encarga de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo de hardware y durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado. Acceder al hardware directamente puede ser realmente complejo, por lo que los núcleos suelen implementar una serie de abstracciones del hardware. Esto permite esconder la complejidad, y proporciona una interfaz limpia y uniforme al hardware subyacente, lo que facilita su uso para el programador. Es también llamado programa principal del S.O.

En informática, el núcleo de un sistema operativo, es el programa informático que se asegura de: La comunicación entre los programas informáticos y el hardware. Gestión de los distintos programas informáticos (tareas) de una máquina. Gestión del hardware (memoria, procesador, periférico, forma de almacenamiento, etc.)

La mayoría de los sistemas operativos se construyen en torno al concepto del núcleo. La existencia de un núcleo, es decir, de un único programa responsable de la comunicación entre el hardware y el programa informático, resulta de compromisos complejos referentes a cuestiones de resultados, seguridad y arquitectura de los procesadores. El núcleo tiene grandes poderes sobre la utilización de los recursos materiales (hardware), en particular, de la memoria.

Las versiones del núcleo se numeran hoy en día con 4 dígitos, de la siguiente forma: AA.BB.CC.DD.

·         AA: Indica la serie/versión principal del núcleo.

·         BB: Indica la revisión principal del núcleo. Números pares e impares no tienen ningún significado hoy en día.

·         CC: Indica nuevas revisiones menores del núcleo. Cambia cuando nuevas características y drivers son soportados.

·         DD: Este digito cambia cuando se corrigen fallos de programación o fallos de seguridad dentro de una revisión.

Funciones

·         Facilita el acceso al hardware

·         Se encarga de decidir qué programa puede hacer uso de un dispositivo y durante cuánto tiempo

·         garantiza la carga y la ejecución de los procesos, las entradas/salidas y propone una interfaz entre el espacio núcleo y los programas del espacio del usuario

·         asigna recursos para el proceso que lo necesite

·         El núcleo reside siempre en la memoria principal

·         Administración de la memoria para todos los programas y procesos en ejecución

·         Administración del tiempo de procesador que los programas y procesos en ejecución utilizan

También, tienen como funciones básicas de garantizar el cargamento y la ejecución de los procesos, las entradas/salidas y proponer un interfaz entre el espacio núcleo y los programas del espacio del usuario.

Aparte de las funcionalidades básicas, el conjunto de las funciones de los puntos siguientes (incluidos los pilotos materiales, las funciones redes y sistemas de ficheros o los servicios) necesariamente no son proporcionados por un núcleo de sistema de explotación. Pueden establecerse estas funciones del sistema de explotación tanto en el espacio usuario como en el propio núcleo. Su implantación en el núcleo se hace en el único objetivo de aumentar los resultados. En efecto, según la concepción del núcleo, la misma función llamada desde el espacio usuario o el espacio núcleo tiene un coste temporal obviamente diferente. Si esta llamada de función es frecuente, puede resultar útil integrar estas funciones al núcleo para aumentar los resultados.

Hay que señalar que estas técnicas se utilizan para atenuar defectos de los núcleos como los elevados estados. En la medida de lo posible, es preferible escribir un programa informático fuera del núcleo, en el espacio usuario. En efecto, el espacio del núcleo, supone la ausencia de mecanismos como la protección de la memoria. Es pues más complejo escribir un programa informático que funciona en el espacio del núcleo, que en el espacio usuario; los errores y faltas de seguridad pueden ser elevados.