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Qué es el Kernel: ¿cómo funciona y para qué sirve?

Qué es el Kernel: ¿cómo funciona y para qué sirve?
Qué es el Kernel: ¿cómo funciona y para qué sirve?

Tabla de contenidos

El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Es el código que controla todos los procesos y servicios de usuario, que constituyen la mayor parte de un sistema informático. Sin un kernel que funcione, el ordenador no podrá ejecutar otro software: así de sencillo. El kernel es tan importante porque centraliza todos los procesos, servicios y recursos para que otros programas puedan utilizarlos fácilmente.

Por ejemplo, si tienes que leer una imagen de una cámara o acceder a archivos de tu dispositivo de almacenamiento externo, todos ellos pasarán primero por el kernel. Sólo entonces estos recursos individuales estarán disponibles para otros programas que se ejecuten en modo usuario. En esta entrada del blog explicaremos qué es el kernel y cómo funciona.

¿Qué es el núcleo?

El núcleo de un sistema operativo es el programa que se encarga de gestionar los recursos del ordenador. Es la parte del sistema operativo que indica a otras aplicaciones cómo acceder al hardware del ordenador, para que éste pueda hacer lo que tú quieres que haga. El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Gestiona todos los demás procesos, servicios y recursos. Es la parte más crítica del sistema operativo, porque controla todos los recursos del ordenador.

Sin él, tu ordenador no funcionará. El kernel también se conoce como el «latido del sistema». Cuando un ordenador arranca, el kernel inicia el hardware del ordenador y luego comprueba con el hardware si sigue vivo. Si el ordenador se bloquea mientras está funcionando, el núcleo detiene el hardware y lo reinicia, para comprobarlo de nuevo. El núcleo desempeña así el papel de un «despertador» no oficial, recordando al sistema que sigue vivo.

¿Cómo funciona el núcleo?

Antes de sumergirnos en los detalles de cómo funciona el núcleo, necesitamos entender cómo está programado. El núcleo controla el hardware de un ordenador y tiene acceso directo a todos los recursos del ordenador. Esto incluye la CPU, la memoria, los dispositivos de almacenamiento, etc. El núcleo gestiona la comunicación entre procesos. Esto significa que sabe cómo enviar información de una aplicación a otra.

También sabe cómo recibir información de otras aplicaciones, para poder hacer cosas como mostrar gráficos en una pantalla o reproducir música. El núcleo también tiene acceso a la depuración dentro del núcleo. Es decir, la depuración que tiene lugar en el propio núcleo. Se trata de una característica importante, de la que a menudo carecen las herramientas de desarrollo de software.

Limitaciones del núcleo

Una de las principales razones por las que querrías desarrollar tu propio kernel personalizado es por las limitaciones de los kernels comerciales. El kernel proporciona muchas características, pero tiene sus limitaciones. Por ejemplo, no puede acceder a hardware que no forme parte del mismo. Esto significa que no puede acceder a Internet, a tu dispositivo de almacenamiento externo, etc.

Sin embargo, el núcleo de un sistema operativo personalizado puede programarse para acceder y utilizar hardware no soportado por el sistema operativo actual. Esto abre todo un nuevo mundo de posibilidades a la hora de personalizar tu ordenador.

¿Por qué desarrollar un kernel personalizado?

La principal razón por la que querrías desarrollar tu propio kernel personalizado es por los beneficios de la depuración en el kernel. Esto incluye la posibilidad de depurar tu sistema operativo sin necesidad de arrancar en una máquina virtual externa. La depuración en el núcleo también puede ser útil en el caso de un fallo del núcleo o del sistema. Un fallo del kernel resultará en un reinicio del ordenador, pero una configuración incorrecta del kernel puede resultar en la corrupción de datos.

La depuración en el núcleo se puede utilizar para encontrar y reparar cualquier corrupción de datos. Un problema de la depuración en el núcleo es que requiere un núcleo que la soporte. Tendrás que comprobar si tu kernel soporta la depuración en el kernel. Si lo hace, puedes utilizar esta técnica para depurar tu sistema operativo.

Términos importantes a entender cuando se comienza el desarrollo del kernel

– La CPU: La Unidad Central de Procesamiento es la que ejecuta los programas de tu ordenador. Es donde ocurren todos los cálculos.

– La RAM: Memoria de Acceso Aleatorio es donde los programas que se ejecutan en tu ordenador almacenan sus datos. La RAM es el espacio de almacenamiento temporal del ordenador.

– La GPU: La Unidad de Procesamiento Gráfico es la que muestra los gráficos en la pantalla del ordenador. Las GPU pueden hacer cálculos (como la CPU), pero son mucho más eficientes.

– El cargador de arranque: El cargador de arranque es la pieza de código que carga el sistema operativo cuando se inicia el ordenador.

– El kernel: El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Gestiona todos los demás procesos, servicios y recursos. Es la parte más crítica del sistema operativo, porque controla todos los recursos del ordenador.

– El Firmware: El software que controla el hardware es el firmware. Es el programa que se ejecuta en el firmware, y el kernel es el núcleo de este software.

– El arranque: El arranque es cuando se ejecuta el SO actual. El gestor de arranque carga el sistema operativo y lo ejecuta.

Conclusión

El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Es el código que controla todos los procesos y servicios de usuario, que constituyen la mayor parte de un sistema informático. Sin un núcleo que funcione, el ordenador no podrá ejecutar otro software: así de simple. El núcleo es tan importante porque centraliza todos los procesos, servicios y recursos para que otros programas puedan utilizarlos fácilmente.

Por ejemplo, si necesitas leer una imagen de una cámara o acceder a archivos de tu dispositivo de almacenamiento externo, todos pasarán primero por el kernel. Sólo entonces estos recursos individuales estarán disponibles para otros programas que se ejecuten en modo usuario. En esta entrada del blog explicaremos qué es el kernel y cómo funciona.

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