Núcleo (sistema operacional)

Kernel de um sistema operacional é entendido como o núcleo deste ou, numa tradução literal, cerne. Ele representa a camada mais baixa de interface com o Hardware, sendo responsável por gerenciar os recursos do sistema computacional como um todo. É no kernel que estão definidas funções para operação com periféricos (mouse, disco, impressora, interface serial/interface paralela), gerenciamento de memória, entre outros. Resumidamente, o kernel é um conjunto de programas que fornece para os programas de usuário (aplicativos) uma interface para utilizar os recursos do sistema.

Quanto à sua arquitetura, o kernel pode ser monolítico - em um único bloco, com todas as funcionalidades carregadas na memória - ou modular - com os módulos específicos para cada tarefa carregados opcionalmente, dinamicamente.

O kernel é a parte mais importante do sistema operacional, pois, sem ele, a cada programa novo que se criasse seria necessário que o programador se preocupasse em escrever as funções de entrada/saída, de impressão, entre outras, em baixo nível, causando uma duplicação de trabalho e uma perda enorme de tempo. Como o kernel já fornece a interface para que os programas possam acessar os recursos do sistema de um nível mais alto e de forma transparente, fica resolvido o problema da duplicação do trabalho.

Quando há periféricos ou elementos de um sistema computacional que o kernel não cobre, então se faz necessário escrever a interface para eles, os chamados device drivers. Geralmente, os kernels oferecem uma função para se executar chamadas de sistema, como por exemplo a ioctl() do Linux. Valendo-se dessa função, podem-se escrever rotinas para qualquer dispositivo.

Kernel monolítico

Diagrama de interacção de um kernel monolítico (ou mono-bloco).

Kernel monolítico ou mono-bloco é um kernel que implementa um interface de alto nível para possibilitar chamadas de sistema específicas para gestão de processos, concorrência e gestão de memória por parte de módulos dedicados que são executados com privilégios especiais.

Alguns exemplos deste tipo de kernel:

• BSD
• Linux
• Microsoft Windows NT

Micro-kernel

Diagrama de interacção de um micro-kernel.

Micro-kernel é um termo usado para caracterizar o sistema cujas funcionalidades do sistema saíram do kernel e foram para servidores, que se comunicam com um núcleo mínimo, usando o mínimo possível o "espaço do sistema" (nesse local o programa tem acesso a todas as instruções e a todo o hardware) e deixando o máximo de recursos rodando no "espaço do usuário" (no espaço do usuário, o software sofre algumas restrições, não podendo acessar alguns hardwares, nem tem acesso a todas as instruções).

• Hurd
• Minix