Introducción al kernel de Linux: corazón del sistema operativo Linux

El kernel de Linux no es un sistema operativo, sino el kernel, o corazón, del sistema operativo que habilita las aplicaciones que hacen que el sistema operativo real funcione. Dichas aplicaciones incluyen los distintos shells, el compilador, el software de ventanas, las utilidades, etc., que son necesarios antes de que su computadora se inicie. Por lo tanto, el kernel de Linux no es el mismo que el sistema operativo Linux, que debería llamarse correctamente el sistema operativo GNU / Linux.

El kernel de Linux es utilizado por los sistemas operativos similares a Unix que pertenecen a la familia Linux. Ha sido lanzado bajo el Licencia Pública General de GNU, lo que significa que es gratis para que cualquiera pueda usarlo y distribuirlo. Es un desarrollo de Linus Torvalds, un estudiante de informática finlandés al que le gustaba jugar con las computadoras y lo que las motiva, y que ideó un nuevo sistema operativo en 1991, diseñado en torno a un marco o kernel al que llamó Linux.

Debido a que se emitió como software de código abierto, se convirtió rápidamente en un sistema operativo viable, ya que literalmente miles de desarrolladores y codificadores ofrecieron contribuciones para su desarrollo. El Proyecto GNU gratuito se creó en 1983 para desarrollar un sistema operativo libre y, aunque se habían desarrollado muchos componentes, fracasó porque su núcleo nunca se completó. Linux atrajo a muchas de las personas que habían contribuido a esto.

Núcleos y módulos monolíticos

La versión 0.11 fue lanzada en diciembre de 1991, y el kernel de Linux y el sistema operativo construido alrededor de él crecieron rápidamente a partir de entonces. Entonces, ¿qué es el kernel de Linux y por qué es tan especial y exitoso? Es lo que se conoce como kernel monolítico que ha sido compilado para ser modular. Esto significa básicamente que los módulos se pueden cargar y descargar mientras el sistema está en ejecución, pero que los módulos y los servicios del sistema se ejecutan en el mismo espacio que la funcionalidad principal.

El acalorado debate de la época fue entre los beneficios respectivos del kernel monolítico de Unix y la arquitectura de microkernel utilizada en el MINIX de Andrew Tanenbaum. En este último, los servicios básicos se ejecutan fuera del kernel, en el espacio de usuario. El término 'servicios' incluye controladores de dispositivos, memoria del sistema, programador, administración de memoria, sistema de archivos y sistema de archivos virtual (VFS).

En Linux, los módulos se pueden cargar y descargar dinámicamente en el espacio del kernel en tiempo de ejecución para reducir al mínimo la cantidad de código que se ejecuta en el kernel. Una de las ventajas de un kernel monolítico como este es que si el sistema de archivos raíz se anula, es fácil volver a iniciar el servicio porque el kernel aún se está ejecutando.

Portabilidad de Linux

Con el tiempo, gracias en gran parte a las contribuciones realizadas por los desarrolladores, el kernel de Linux se ha vuelto extremadamente estable y eficiente en el uso de CPU y memoria. Sin embargo, un resultado distinto e inesperado de estas contribuciones ha sido su portabilidad. Linux no se desarrolló originalmente para ser portátil, pero ahora se ha adaptado a varios dispositivos portátiles, como el iPhone y el iPod, y se está utilizando un kernel modificado en el sistema operativo para dispositivos Google Android y Nokia Maemo.

Esto ahora puede estar amenazado por la adopción proyectada por Microsoft de UEFI (United Extensible Firmware Interface) que reemplazaría el BIOS existente en las máquinas construidas con él. Existe una posibilidad definitiva de que la especificación UEFI haga que los sistemas operativos de código abierto que se ejecutan con el kernel de Linux 'no estén autorizados'. Eso significa que Linux no arrancaría con tales computadoras, dispositivos de mano o dispositivos portátiles. Sin embargo, hay pocos problemas que la comunidad de código abierto no haya podido resolver y es probable que se resuelvan con el tiempo.

KVM y el kernel de Linux

El kernel de Linux se ha modificado recientemente para permitirle actuar como un hipervisor: es decir, para funcionar como un sistema operativo para otros sistemas operativos. Conocida como la máquina virtual basada en kernel (KVM), esta modificación es un módulo de kernel que, cuando se carga, permite utilizar otro sistema operativo en el espacio de usuario, por encima del KVM. Puede ejecutar otro kernel de Linux u otro sistema operativo como Microsoft Windows en el espacio de usuario. La única calificación es que necesita hardware adecuado para KVM: su procesador debe admitir la virtualización.

Estos son los hechos fundamentales sobre el kernel de Linux. El factor principal es que el kernel no es el sistema operativo en sí, sino el corazón del sistema operativo Linux. Permite que el sistema operativo funcione como lo hace y, debido a que es un software de código abierto, no solo es gratuito, sino que está sujeto a un constante desarrollo y mejora.