Muito popularmente conhecido como núcleo do computador, o kernel desempenha diversas funções relacionadas ao seu sistema operacional, o qual é responsável por intermediar a comunicação entre os softwares e os outros elementos do aparelho.
Ele é um recurso muito conhecido pelos profissionais especializados da área, mas o conhecimento mais aprofundado sobre o assunto acaba sendo algo um pouco superficial ou desconhecido para as outras pessoas.
Ao que se refere o Kernel e seu funcionamento?
O nome kernel é um termo em inglês, o qual traduzido significa “núcleo” e funciona como o cérebro do computador, sendo uma peça fundamental para o funcionamento correto do sistema operacional.
Basicamente, ele realiza a ligação entre o processamento dos dados e os seus programas.
Em outras palavras, ele funciona como um elo entre os elementos físicos e lógicos do computador, sendo eles o hardware e o software respectivamente.
De maneira mais simples, ele funciona com a garantia de gerenciamento do computador e da possibilidade de execução dos aplicativos, utilizando todos os recursos disponíveis para o aparelho usufruir.
Logo, se uma pessoa deseja pegar seu computador para pesquisar sobre um negócio de projeto sala comercial, ela irá ativar o kernel logo de cara.
As suas ações iniciam a partir do momento que o computador é ligado, analisando o hardware e as outras partes necessárias para o funcionamento do PC.
Após esse momento, o kernel passa a realizar as funções relativas ao seu uso, como gerenciamento dos processos, dos arquivos, da memória e dos outros dispositivos relacionados.
Logo, basicamente, essa ferramenta cuida da organização de todas as coisas acontecendo no computador, tomando decisões sobre os programas a serem executados e sua localização no processador.
Por exemplo, no momento que um técnico de ar condicionado insere o seu pendrive para analisar suas informações de compras passadas, o kernel faz com que a gestão da memória ocorra.
Além disso, ele irá garantir a comunicação entre todos os arquivos presentes na peça com o aparelho e seu hardware, certificando-se de que o indivíduo terá acesso a todos os dados que procura e deseja, como suas planilhas e documentos salvos.
Portanto, o núcleo funciona com o mínimo possível de interação ou controle por parte do usuário e nenhuma máquina consegue funcionar sem a sua presença, seja ela um computador semi novo ou novo ou usado, o que seja.
O tão comentado sistema operacional está relacionado ao software ligado ao núcleo dele. Então, ele engloba diversas rotinas utilitárias e diferentes softwares.
Em casos de diversos usuários e tarefas compartilhados em um mesmo computador, esse sistema deve garantir que os dados e comandos de ações fiquem separados dos usuários e de suas tarefas, mas ainda garantindo a possibilidade de compartilhamento entre eles.
Isto é, em uma empresa de avaliação de imóveis, é preciso, muitas vezes, rodar um relatório sobre as vendas mensais ao mesmo tempo que há a verificação dos dados de serviços anteriores.
O kernel pode ser dividido em cinco diferentes tipos, englobando características e objetivos diferentes, sendo eles:
- Monolítica;
- Micronúcleo;
- Híbrido;
- Nanonúcleo
- Exonúcleo.
No primeiro, acontece a execução dos controladores de dispositivos e das extensões do núcleo no próprio espaço do núcleo, o que permite a ele acessar completamente o hardware e suas funcionalidades.
Já no micronúcleo, a execução de parte dos processos acontece no núcleo e parte deles passa a ser executada no espaço vago, permitindo a alteração dinâmica entre os sistemas operativos e manutenção de mais de um deles ativo ao mesmo tempo.
No tipo híbrido, o qual entra na definição de um micronúcleo, existe um código no local do núcleo, o que possibilita a execução das operações de forma muito mais rápida.
O quarto tipo, nanonúcleo, possui a delegação virtual dos serviços para os drivers de dispositivo, seja ela simples ou complexo, como um temporizador.
Dessa forma, a necessidade requerida de memória se torna menor ainda.
Por fim, o exonúcleo é o referente a um mecanismo que permite a alocação de recursos físicos de hardware, o que possibilita um programa, executando-se no exonúcleo, se ligue a uma biblioteca do sistema, também utilizando exonúcleo, para a realização de simulações.
Qual a história do Kernel?
Para compreender de forma mais aprofundada sobre o assunto e seu desenvolvimento, é importante entender sobre o surgimento e crescimento do recurso, a partir da análise de sua história. Logo, segue a do kernel.
Os primeiros computadores, entre 1950 e 1960 funcionavam sem a presença de um hardware ou suporte a sistema operativo, uma vez que seus programas eram apenas carregados e executados de forma direta na máquina.
Além disso, eles precisavam ser desligados, ligados, reiniciados e recarregados para cada vez que se desejasse executar programas diferentes.
Após isso, pequenos programas de auxílio surgiram como forma de carregar programas, mantendo-os na memória no intervalo das execuções.
Dessa maneira, o seu desenvolvimento contínuo permitiu a formação de uma base para o que passaria a ser o núcleo dos sistemas operativos, o que permitiu a abordagem “bare metal” de ser deixada de lado nos computadores.
Em 1969, foi introduzida a ideia de desenvolvimento dos sistemas de pequeno núcleo, a conhecida abordagem de micronúcleo.
Futuramente, os computadores foram capazes de aumentar de forma significativa a sua capacidade de processamento, fazendo com que os operadores buscassem novas formas de fazer os indivíduos utilizarem a máquina durante o tempo livre.
A grande evolução foi a possibilidade de tempo compartilhado, situação na qual um número de usuários consegue pequenas quantidades do tempo da máquina, dando a sensação de que cada um deles estava em seu próprio aparelho, contudo de forma mais lenta.
Com isso, o seu desenvolvimento desencadeou diversos problemas, entre eles, especialmente nas universidades que desenvolviam os sistemas, a aparente tentativa de hackeamento do sistema para aumentar seu tempo de processamento.
Sendo assim, tornou-se necessária a criação de um sistema de segurança e de controles de acesso, passando a ser o foco de projetos desenvolvedores.
Outro empecilho aparente foi o gerenciamento apropriado dos recursos do sistema, uma vez que as pessoas passavam mais tempo na iniciação da tela e pensando do que de fato utilizando os recursos do aparelho.
Sendo assim, os sistemas passaram a ter uma hierarquia de memória que possuía camadas de profundidade, permitindo, assim, um desenvolvimento de qualidade dos sistemas de memória virtual.
Por fim, diversas empresas criaram avanços para os computadores e sistemas operacionais, mas, entre 1985 e 1994, na Universidade Carnegie Mellon, o micronúcleo mais famoso foi desenvolvido.
Além dele, outros tipos foram desenvolvidos de acordo com objetivos mais direcionados e voltados para seus desejos.
Por exemplo, a família de micronúcleos L4 que foi criada com o objetivo de demonstrar que eles não são obrigatoriamente lentos.
O sistema operativo de tempo-real, conhecido como QNX, se refere a um projeto de micronúcleo com características minimalistas é o mais atual, pois teve seu desenvolvimento iniciado em 1982.
Dessa maneira, ele acabou se tornando mais bem-sucedido do que os outros recursos anteriores no que se refere aos objetivos do paradigma dos micronúcleos.
Em geral, ele é aplicado com maior destaque em sistemas embarcados e em ações que não pode haver falha do software, na prática, como em um cabeamento estruturado, uma vez que qualquer pequeno erro pode causar danos gigantes.
Quais as principais funções do kernel?
Portanto, é possível perceber que o kernel é imprescindível para diversas ações do computador e para todas as pessoas que precisam utilizar a máquina e seus recursos.
Para deixar esse ponto mais claro, seguem suas principais funções:
- Ligar o computador;
- Conectar dispositivos externos;
- Carregar diversos programas;
- Conectar a parte lógica e física;
- Permitir a execução de aplicativos;
- Utilizar mais de um programa;
- Utilização de todos os recursos do aparelho.
Analisando um desses pontos na prática, se uma empresa de locação de aparelhos esteticos deseja analisar o seu estoque de acordo com os arquivos salvos no computador, o kernel é o responsável por garantir essas ações.
Considerações finais
Em suma, o kernel é um recurso imprescindível para o funcionamento correto do computador e de todas as funcionalidades que ele disponibiliza para uso, garantindo conexão geral entre os seus recursos.
Sendo assim, é muito importante conhecer mais a fundo sobre o assunto, visando a certificação de funcionamento dos sistemas e aumento do conhecimento dos aparelhos utilizados.
Nesse caso, ele é algo muito importante, principalmente, para as empresas, as quais precisam ter seus recursos ligados, como uma marca de espaço de coworking que armazena seus dados em um pendrive e precisa acessá-las e mudá-las frequentemente.
Esse texto foi originalmente desenvolvido pela equipe do blog Guia de Investimento, onde você pode encontrar centenas de conteúdos informativos sobre diversos segmentos.
