1.6. Núcleo

 NUCLEO

Todas las operaciones en las que participan procesos son controladas por la parte del sistema operativo denominada núcleo (nucleus, Core o kernel, en inglés). El núcleo normalmente representa sólo una pequeña parte de lo que por lo general se piensa que es todo el sistema operativo, pero es tal vez el código que más se utiliza. Por esta razón, el núcleo reside por lo regular en la memoria principal, mientras que otras partes del sistema operativo son cargadas en la memoria principal sólo cuando se necesitan.
Los núcleos se diseñan para realizar "el mínimo" posible de procesamiento en cada interrupción y dejar que el resto lo realice el proceso apropiado del sistema, que puede operar mientras el núcleo se habilita para atender otras interrupciones.

 

Cada sistema operativo tiene un tipo distinto de kernel: así los Unix más tradicionales como FreeBSD usan un kernel " monolítico" en el que está todo compilado dentro, otros usan los llamados "microkernels" como el Darwin, Hurd e incluso Windows (krnl32.dll). GNU/Linux usa un kernel "modular" (vmlinuz); un núcleo bastante grande comparado con un microkernel, pero que es capaz de delegar funciones en los llamados " módulos" , partes independientes del núcleo que pueden ser incorporadas dinámicamente si hacen falta y luego descargadas si molestan.

 

El núcleo de un sistema operativo normalmente contiene el código necesario para realizar las siguientes funciones:

1.     Manejo de interrupciones.

2.     Creación y destrucción de procesos.

3.     Cambio de estado de los procesos.

4.     Despacho.

5.     Suspensión y reanudación de procesos.

6.     Sincronización de procesos.

7.     Comunicación entre procesos.

8.     Manipulación de los bloques de control de procesos.

9.     Apoyo para las actividades de entrada/salida.

10.  Apoyo para asignación y liberación de memoria.

 

El Kernel consiste en la parte principal del código del sistema operativo, el cual se encargan de controlar y administrar los servicios y peticiones de recursos y de hardware con respecto a uno o varios procesos, este se divide en 5 capas:

 

Nivel 1. Gestión de Memoria: que proporciona las facilidades de bajo nivel para la gestión de memoria secundaria necesaria para la ejecución de procesos.

Nivel 2. Procesador: Se encarga de activar los cuantums de tiempo para cada uno de los procesos, creando interrupciones de hardware cuando no son respetadas.

Nivel 3. Entrada/Salida: Proporciona las facilidades para poder utilizar los dispositivos de E/S requeridos por procesos.

Nivel 4. Información o Aplicación o Interprete de Lenguajes: Facilita la comunicación con los lenguajes y el sistema operativo para aceptar las ordenes en cada una de las aplicaciones. Cuando se solicitan ejecutando un programa el software de este nivel crea el ambiente de trabajo e invoca a los procesos correspondientes.

Nivel 5. Control de Archivos: Proporciona la facilidad para el almacenamiento a largo plazo y manipulación de archivos con nombre, va asignando espacio y acceso de datos en memoria