Introdução ao kernel do Linux - coração do sistema operacional Linux

O kernel Linux não é um sistema operacional, mas o kernel, ou coração, do sistema operacional que permite os aplicativos que tornam o sistema operacional real capaz de operar. Esses aplicativos incluem os vários shells, o compilador, o software de janelas, utilitários e assim por diante, que são necessários antes mesmo de seu computador inicializar. Portanto, o kernel do Linux não é o mesmo que o sistema operacional Linux, que deve ser corretamente denominado de sistema operacional GNU / Linux.

O kernel Linux é usado pelos sistemas operacionais do tipo Unix pertencentes à família Linux. Foi lançado sob o GNU General Public License, o que significa que é gratuito para qualquer pessoa usar e distribuir. É um desenvolvimento de Linus Torvalds, um estudante finlandês de computação que gostava de brincar com computadores e o que os faz funcionar, e que criou um novo sistema operacional em 1991, projetado em torno de uma estrutura ou kernel que chamou de Linux.

Por ter sido lançado como um software de código-fonte aberto, ele cresceu rapidamente e se tornou um sistema operacional viável, pois literalmente milhares de desenvolvedores e codificadores ofereceram contribuições para seu desenvolvimento. O Projeto GNU livre foi criado em 1983 para desenvolver um sistema operacional livre e, embora muitos componentes tenham sido desenvolvidos, ele falhou porque seu kernel nunca foi concluído. O Linux atraiu muitas pessoas que contribuíram para isso.

Kernels e Módulos Monolíticos

A versão 0.11 foi lançada em dezembro de 1991, e o kernel do Linux e o sistema operacional construído em torno dele cresceram rapidamente a partir de então. Então, o que é o kernel do Linux e por que ele é tão especial e bem-sucedido? É o que se conhece como kernel monolítico que foi compilado para ser modular. Isso significa basicamente que os módulos podem ser carregados e descarregados enquanto o sistema está em execução, mas que os módulos e os serviços do sistema são executados no mesmo espaço que a funcionalidade principal.

O acalorado debate da época era entre os respectivos benefícios do kernel monolítico do Unix e a arquitetura do microkernel usada no MINIX de Andrew Tanenbaum. No último, os serviços básicos são executados fora do kernel, no espaço do usuário. O termo 'serviços' inclui drivers de dispositivo, memória do sistema, planejador, gerenciamento de memória, o sistema de arquivos e o sistema de arquivos virtual (VFS).

No Linux, os módulos podem ser carregados e descarregados dinamicamente no espaço do kernel em tempo de execução para reduzir ao mínimo a quantidade de código em execução no kernel. Uma das vantagens de um kernel monolítico como esse é que, se o sistema de arquivos raiz for abortado, o serviço será fácil de ser reiniciado porque o kernel ainda está em execução.

Portabilidade do Linux

Com o tempo, em grande parte graças às contribuições feitas pelos desenvolvedores, o kernel do Linux se tornou extremamente estável e eficiente no uso de CPU e memória. No entanto, um resultado distinto e inesperado dessas contribuições foi sua portabilidade. O Linux não foi originalmente desenvolvido para ser portátil, mas agora foi portado para vários dispositivos portáteis, como o iPhone e o iPod, e um kernel modificado está sendo usado no sistema operacional para dispositivos Google Android e Nokia Maemo.

Isso agora pode estar sob a ameaça da adoção projetada pela Microsoft do UEFI (United Extensible Firmware Interface), que substituiria o BIOS existente em máquinas construídas com ele. Há uma possibilidade definitiva de que a especificação UEFI renderizaria os sistemas operacionais de código-fonte aberto rodando com o kernel Linux 'não autorizado'. Isso significa que o Linux não inicializaria com tais computadores, dispositivos portáteis ou de mão. No entanto, existem alguns problemas que a comunidade de código aberto não foi capaz de resolver e isso provavelmente será resolvido com o tempo.

KVM e o kernel do Linux

O kernel do Linux foi modificado recentemente para permitir que ele atue como um hipervisor: ou seja, para funcionar como um sistema operacional para outros sistemas operacionais. Conhecida como Máquina Virtual Baseada em Kernel (KVM), essa modificação é um módulo do kernel que, quando carregado, permite que outro SO seja usado no espaço do usuário, acima do KVM. Você pode executar outro kernel Linux ou outro sistema operacional como o Microsoft Windows no espaço do usuário. A única qualificação é que você precisa de hardware adequado para KVM: seu processador deve oferecer suporte à virtualização.

Esses são os fatos fundamentais sobre o kernel do Linux. O principal fator é que o kernel não é o sistema operacional em si, mas o coração do sistema operacional Linux. Ele permite que o sistema operacional opere como o faz e, por ser um software de código-fonte aberto, não é apenas gratuito, mas está sujeito a constante desenvolvimento e aprimoramento.