Nucleo Sistema Operativo

1.6 NUCLEO

El núcleo es la parte más importante del sistema operativo. Es el que facilita a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora también es el encargado de gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema. Como hay muchos programas y el acceso al hardware es limitado, también se encarga de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo dehardware y durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado. Para esto los núcleos utilizan la abstracciones del hardware lo cual permite esconder la complejidad, y proporciona una interfaz limpia y uniforme al hardware subyacente, lo que facilita su uso al programador.

Una visión típica de la arquitectura de computadores como una serie de capas de abstracción: hardware, firmware,lenguaje de máquina, núcleo, software de sistema y aplicaciones
El núcleo se asegura de:
 La comunicación entre los programas que solicitan recursos y el hardware.
 Gestión de los distintos programas informáticos de una máquina.
 Gestión del hardware (memoria, procesador, periférico, forma de almacenamiento, etc.)
Los núcleos tienen como funciones básicas garantizar la carga y la ejecución delos procesos, las entradas/salidas y proponer una interfaz entre el espacio núcleo y los programas del espacio del usuario.
TIPOS DE NUCLEOS
Hay cuatro grandes tipos de núcleos:
 Los núcleos monolíticos facilitan abstracciones del hardware subyacente realmente potentes y variadas.
 Los micronúcleos proporcionan un pequeño conjunto de abstracciones simples del hardware, y usan lasaplicaciones llamadas servidores para ofrecer mayor funcionalidad.
 Los núcleos híbridos son muy parecidos a los micronúcleos puros, excepto porque incluyen código adicional en el espacio de núcleo para que se ejecute más rápidamente.
 Los exonúcleos no facilitan ninguna abstracción, pero permiten el uso de bibliotecas que proporcionan mayor funcionalidad gracias al acceso directo o casi directo alhardware.

Núcleos monolíticos en contraposición a micronúcleos
Frecuentemente se prefieren los núcleos monolíticos frente a los micronúcleos debido al menor nivel de complejidad que comporta el tratar con todo el código de control del sistema en un solo espacio de direccionamiento.
Los núcleos monolíticos suelen ser más fáciles de diseñar correctamente, y por lo tanto pueden crecer másrápidamente que un sistema basado en micronúcleo, pero hay casos de éxito en ambos bandos. Los micronúcleos suelen usarse en robótica embebida o computadoras médicas, ya que la mayoría de los componentes del sistema operativo residen en su propio espacio de memoria privado y protegido. Esto no sería posible con los núcleos monolíticos, ni siquiera con los modernos que permiten cargar módulos del núcleo.Núcleos híbridos (micronúcleos modificados)
Los núcleos híbridos fundamentalmente son micronúcleos que tienen algo de código en espacio de núcleo para que éste se ejecute más rápido de lo que lo haría si estuviera en espacio de usuario. Éste fue un compromiso que muchos desarrolladores de los primeros sistemas operativos con arquitectura basada en micronúcleo adoptaron antes que se demostrara quelos micronúcleo pueden tener muy buen rendimiento.
Hay gente que confunde el término «núcleo híbrido» con los núcleos monolíticos que pueden cargar módulos después del arranque, lo que es un error. El núcleo Híbrido usa conceptos de arquitectura o mecanismos tanto del diseño monolítico como del micronúcleo, específicamente el paso de mensajes y la migración de código hacia el espacio de usuario,pero manteniendo cierto código en el propio núcleo por razones de rendimiento. Pero no pueden cargar módulos después del arranque como los núcleos monolíticos.
Exonúcleos
Los exonúcleos, también conocidos como sistemas operativos verticalmente estructurados, representan una aproximación radicalmente nueva al diseño de sistemas operativos.
La idea subyacente es permitir que el desarrollador...