Na computação, o que é um kernel?

Na maioria dos sistemas operacionais de computador, o kernel é o componente central. É a ponte entre o usuário e os aplicativos e o hardware do computador. Também é o mecanismo que permite ao computador lidar com vários usuários e várias tarefas simultaneamente. Os tipos de grãos são o núcleo monolítico, o microkernel, o kernel híbrido, o nanokernel e o exokernel.

O kernel gerencia todos os recursos do sistema do computador. Isso inclui armazenamento de longo prazo, unidade de processamento central (CPU), memória de curto prazo e dispositivos de entrada e saída. Quando um aplicativo precisa de um desses recursos, o kernel disponibiliza o recurso e conclui a solicitação.

Esse manuseio de recursos permite que os sistemas operacionais sejam multiusuário e multitarefa. O sistema operacional não executa mais de uma tarefa de cada vez. Em vez disso, o kernel alterna as tarefas em uma velocidade tão alta que o computador parece estar executando várias tarefas. O kernel alPortanto, é responsável por garantir que os recursos usados ​​por um usuário ou processo não sejam violados a solicitação de outro usuário ou processo.

Dois tipos principais de grãos são o kernel monolítico e o microkernel. Os núcleos monolíticos empregam um método de supervisão de gerenciamento de recursos, no qual todos os serviços do sistema operacional são executados no mesmo espaço de endereço, chamado espaço do kernel. Alguns kernels monolíticos podem carregar e descarregar módulos executáveis. Isso estende os recursos do sistema operacional, mantendo uma quantidade mínima de código em execução no espaço do kernel a qualquer momento.

Os microokernels executam apenas a quantidade mínima de serviços de sistema operacional, como gerenciamento de memória, gerenciamento de threads e comunicação entre processos no espaço do kernel. Todos os outros serviços, como drivers de dispositivo, interfaces de usuário e gerenciamento de arquivos, são executados no espaço do usuário. O microkernelminimiza severamente a quantidade de código que está em execução no modo kernel.

Um núcleo híbrido é uma combinação dos monolíticos e microokernels. A maioria dos serviços do sistema do sistema operacional é executada no espaço do kernel, como um kernel monolítico. Existem outros serviços, como o sistema de arquivos e o sistema de janelas, que são executados no espaço do usuário.

Os outros tipos de kernel são o nanokernel e o exokernel. O nanokernel usa drivers de dispositivo para lidar com quase todos os serviços. O exokernel usa programas para alocar recursos físicos.