¿Qué es el Kernel?

Autor: | Última modificación: 3 de marzo de 2022 | Tiempo de Lectura: 3 minutos
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El kernel es definido como el núcleo o corazón del sistema operativo, y se encarga principalmente de mediar entre los procesos de usuario y el hardware disponible en la máquina, es decir, concede el acceso al hardware, al software que lo solicite, de una manera segura; y el procesamiento paralelo de varias tareas.

Además, este núcleo gestiona recursos mediante servicios de llamada al sistema operativo y decide cuáles son los programas que harán uso de un dispositivo de hardware y cuál será su duración, distribuyendo los recursos de la mejor forma, para que los componentes externos e internos del ordenador puedan trabajar en conjunto. Otra de sus funciones, es la de administrar la memoria de los procesos y programas en ejecución.

El kernel también se encarga de conceder permisos, facilitar la comunicación entre programas, de gestionar las diversas labores de un dispositivo, manejar el procesador, periférico y almacenamiento el sistema. Básicamente, el núcleo del sistema será el principal responsable del funcionamiento de la máquina y la administración de sistema, desde su arranque.

El núcleo consta de diferentes capas que conforman su estructura, siendo la más baja, la interfaz con el hardware, la cual se encarga tareas como el control de red. La siguiente capa es la de gestión de memoria, que tiene por función distribuir la memoria RAM y la memoria virtual. Sobre esta capa se encuentra el gestor de procesos, el cual controla lo relacionado con el tiempo, permitiendo la realización de varias actividades a la vez o multitasking. Luego aparece la capa Device Managment, que gestiona el dispositivo. Y finalmente, se encuentra la capa del sistema de archivos, donde se le asigna un espacio a los procesos, ya sea en la memoria principal o en la secundaria.

Tipos de Kernel

De acuerdo a las consideraciones arquitectónicas del núcleo, se pueden categorizar en:

  • Microkernel o micronúcleo: se basa en ofrecer las funciones básicas de cada dispositivo, administrando aquello que tenga CPU, memoria e IPC. Son más compactos que otro tipo de núcleos, por lo que brindan un conjunto reducido de abstracciones básicas del hardware, lo cual brinda beneficios en cuanto a portabilidad, seguridad y su capacidad para adaptarse. Sin embargo, el rendimiento de la máquina puede verse afectado, especialmente, en lo que respecta a la velocidad de las reacciones del hardware, y los tiempos de espera de los procesos para obtener información o tener acceso a otros.
  • Núcleos monolíticos: se trata de un gran núcleo para todas las tareas del sistema. Es de tipo no modular y puede alcanzar un mayor rendimiento que un microkernel. Los kernel monolíticos deben incorporar códigos que operen con varios dispositivos, canales de interrupción y demás operadores de hardware, por lo que, para realizarle modificaciones se requiere de la compilación del núcleo y reiniciar el sistema.
    • Kernel del sistema Linux: el núcleo de Linux es monolítico, por lo que los programas tienen mayor acceso al hardware y mantienen mejor comunicación entre sí, pero tiene dificultades a nivel de seguridad. Utiliza los llamados módulos de Kernel para agregar o quitar características del núcleo en el momento en que se necesite.
  • Núcleos híbridos: incluyen un código adicional en el núcleo para que se ejecuten labores más rápidamente. Se puede elegir qué acciones ejecutar en modo usuario, y cuáles en modo supervisor.

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