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A partir deste artigo iremos conhecer uma parte do sistema operacional extremamente importante e pouco conhecida pelos usuários: o kernel.
Por: Aécio dos Santos Pires
Resumo
Muitas pessoas têm acesso a um computador e a uma suíte de aplicativos funcionando harmoniosamente para executar os trabalhos do dia-a-dia. Essa "harmonia" é possível graças ao sistema operacional funcionando como uma interface entre o software, o hardware e o usuário.
A partir deste artigo iremos conhecer uma parte do sistema operacional extremamente importante e pouco conhecida pelos usuários: o kernel. No decorrer das idéias, haverá uma atenção especial no estudo do kernel do Linux, quebrando alguns mitos, conhecendo a importância, as funcionalidades e comparando as versões anteriores de desenvolvimento do kernel do Linux.
PALAVRAS-CHAVE: sistema operacional, kernel, Linux, software.
Introdução
Existem programas de computador realizam diferentes funções, uns atuam diretamente com o usuário, alguns com o próprio equipamento, mas todos eles devem ser gerenciados pelo sistema operacional. É ele que faz todo o controle entre outros: do tempo, da permissão, das atualizações e do consumo que cada programa tem necessidade para funcionar corretamente, sempre objetivando a satisfação do usuário. Até mesmo quando um novo hardware e/ou software é instalado, o sistema operacional de imediato começa a gerenciar e tomar algumas decisões.
Há pouco tempo, quase ninguém sabia da existência do kernel. Era algo muito abstrato e restrito até mesmo aos estudantes de computação das universidades e aos desenvolvedores, o usuário sequer ouvia esta palavra. Com o surgimento do Linux, qualquer usuário intermediário já ouviu falar no kernel, embora exista uma gama de questionamentos a respeito do assunto.
O que é kernel?
O Kernel é uma série de arquivos escritos em linguagem C e em linguagem Assembly que constituem o núcleo, o centro de todas as atividades desempenhadas pelo sistema operacional.
A importância e as funções do kernel
O Kernel é a parte mais importante do sistema operacional, pois sem ele, a cada novo programa que se criasse seria necessário que o programador se preocupasse em escrever as funções de entrada/saída, de impressão, entre outras, em baixo nível, causando uma duplicação de trabalho e uma perda enorme de tempo. Como ele já fornece a interface para que os programas possam acessar os recursos do sistema de um nível mais alto e de forma transparente, fica resolvido o problema da duplicação do trabalho.
O kernel controla os dispositivos e demais periféricos do sistema, como: placas de som, vídeo, discos rígidos, disquetes, sistemas de arquivos, redes, permitir que todos os processos sejam executados pela CPU e que estes consigam compartilhar a memória do computador, além de outros recursos disponíveis.
O kernel do Linux
O kernel do Linux foi idealizado pelo finlandês Linus Torvalds em 1991. Torvalds era um estudante de ciência da computação que em seus estudos teve a necessidade de criar uma nova versão do Minix, um sistema operacional baseado no Unix e desenvolvido por Andy Tannenbaum.
Linus começou a trabalhar nesse projeto e quando desenvolveu algo concreto, enviou uma mensagem para um grupo de usuários do Minix na Usenet, a antecessora da Internet. Na mensagem, Torvalds notificou sobre sua criação e avisou que disponibilizaria o código-fonte do que tinha desenvolvido a todos os interessados.
O que Linus Torvalds tinha criado, na verdade, era a primeira versão do kernel do Linux. Assim, bastava juntar uma série de aplicativos com o kernel para que um sistema operacional fosse criado.
Linus Torvalds tinha vontade de ter um sistema operacional no qual fosse possível o usuário alterar conforme a necessidade. Ao criar a nova versão do Minix, Torvalds tinha desenvolvido um meio de usar o hardware de um computador por software e portanto, restava agora a cada interessado adicionar os aplicativos e as funcionalidades desejadas para assim constituir um sistema operacional.
O que muda a cada nova versão do kernel do Linux?
Periodicamente novas versões do kernel do Linux são lançadas. Isso ocorre para prover melhoras em uma determinada função da versão anterior, para corrigir vulnerabilidades e para adicionar recursos ao kernel, principalmente compatibilidade com novos hardwares.
Cada versão é representada por três números distintos separados por ponto. O primeiro e o segundo número indicam qual a série, enquanto que o terceiro número indica qual a versão do kernel naquela série.
Se o segundo número da representação for ímpar, significa que aquela série ainda está em desenvolvimento, ou seja, é uma versão instável e em fase de testes e aperfeiçoamentos. Se o número for par, significa que aquela série possui estabilidade para funcionar.
O terceiro número se altera quando algum recurso é alterado ou adicionado. Por exemplo: 2.6.20 indica que este kernel é estável pois a série é par. Já o 2.5.14 indica que é instável, pois a série é ímpar.
O kernel atual e estável é o 2.6.26. Em relação as versões anteriores, o kernel trouxe alguns avanços que irão beneficiar desde plataformas embarcadas, que demandam tempo de resposta baixo nível, até grandes sistemas multiprocessados, que necessitam um alto nível de paralelismo. As áreas em que o kernel 2.4 era suboptimal foram otimizadas.
O sistema de gerenciamento de entrada/saída também foi largamente aprimorado, possibilitando um melhor aproveitamento da performance dos discos, ao mesmo tempo em que proporciona uma maior interatividade. Um novo modelo de organização de dispositivos foi criado - device model, permitindo uma unificação na sua representação, além do aprimoramento no gerenciamento de energia e da infra-estrutura de hotplugging (remoção e adição de dispositivos enquanto o sistema esta no ar).
Ele também se tornou preemptivo, ou seja, agora é possível que ele seja interrompido por uma tarefa de maior prioridade, o que resulta em uma menor latência. Genericamente, a nova versão é vantajosa para todos. O desenvolvimento de novos projetos que utilizam Linux deve basear-se na nova versão do Kernel. Primeiramente, os usuários irão notar um aumento na velocidade do sistema, que está visualmente melhor.
Considerações finais
Este artigo mostrou o que é o kernel e como ele é tão importante para que as solicitações feitas pelo usuário sejam desempenhadas corretamente. Instalar e/ou desenvolver software ficou mais fácil e mais transparente tanto para o usuário quanto para o desenvolvedor que tinha sempre que incluir as bibliotecas para suportar cada novo dispositivo de hardware conectado no computador.
Com a expansão do Software Livre, o núcleo do sistema operacional passou a ser mais conhecido e estudado aumentando a velocidade na inclusão de suporte a novos dispositivos e a correção de erros, o que é ótimo no desenvolvimento de software.
O kernel ou núcleo de um sistema operacional, é algo muito complexo e este artigo teve o objetivo de apenas introduzir nossos estudos nessa área.
Fonte: VivaoLinux
Postado Por: RedDeviL
Por: Aécio dos Santos Pires
Resumo
Muitas pessoas têm acesso a um computador e a uma suíte de aplicativos funcionando harmoniosamente para executar os trabalhos do dia-a-dia. Essa "harmonia" é possível graças ao sistema operacional funcionando como uma interface entre o software, o hardware e o usuário.
A partir deste artigo iremos conhecer uma parte do sistema operacional extremamente importante e pouco conhecida pelos usuários: o kernel. No decorrer das idéias, haverá uma atenção especial no estudo do kernel do Linux, quebrando alguns mitos, conhecendo a importância, as funcionalidades e comparando as versões anteriores de desenvolvimento do kernel do Linux.
PALAVRAS-CHAVE: sistema operacional, kernel, Linux, software.
Introdução
Existem programas de computador realizam diferentes funções, uns atuam diretamente com o usuário, alguns com o próprio equipamento, mas todos eles devem ser gerenciados pelo sistema operacional. É ele que faz todo o controle entre outros: do tempo, da permissão, das atualizações e do consumo que cada programa tem necessidade para funcionar corretamente, sempre objetivando a satisfação do usuário. Até mesmo quando um novo hardware e/ou software é instalado, o sistema operacional de imediato começa a gerenciar e tomar algumas decisões.
Há pouco tempo, quase ninguém sabia da existência do kernel. Era algo muito abstrato e restrito até mesmo aos estudantes de computação das universidades e aos desenvolvedores, o usuário sequer ouvia esta palavra. Com o surgimento do Linux, qualquer usuário intermediário já ouviu falar no kernel, embora exista uma gama de questionamentos a respeito do assunto.
O que é kernel?
O Kernel é uma série de arquivos escritos em linguagem C e em linguagem Assembly que constituem o núcleo, o centro de todas as atividades desempenhadas pelo sistema operacional.
A importância e as funções do kernel
O Kernel é a parte mais importante do sistema operacional, pois sem ele, a cada novo programa que se criasse seria necessário que o programador se preocupasse em escrever as funções de entrada/saída, de impressão, entre outras, em baixo nível, causando uma duplicação de trabalho e uma perda enorme de tempo. Como ele já fornece a interface para que os programas possam acessar os recursos do sistema de um nível mais alto e de forma transparente, fica resolvido o problema da duplicação do trabalho.
O kernel controla os dispositivos e demais periféricos do sistema, como: placas de som, vídeo, discos rígidos, disquetes, sistemas de arquivos, redes, permitir que todos os processos sejam executados pela CPU e que estes consigam compartilhar a memória do computador, além de outros recursos disponíveis.
O kernel do Linux
O kernel do Linux foi idealizado pelo finlandês Linus Torvalds em 1991. Torvalds era um estudante de ciência da computação que em seus estudos teve a necessidade de criar uma nova versão do Minix, um sistema operacional baseado no Unix e desenvolvido por Andy Tannenbaum.
Linus começou a trabalhar nesse projeto e quando desenvolveu algo concreto, enviou uma mensagem para um grupo de usuários do Minix na Usenet, a antecessora da Internet. Na mensagem, Torvalds notificou sobre sua criação e avisou que disponibilizaria o código-fonte do que tinha desenvolvido a todos os interessados.
O que Linus Torvalds tinha criado, na verdade, era a primeira versão do kernel do Linux. Assim, bastava juntar uma série de aplicativos com o kernel para que um sistema operacional fosse criado.
Linus Torvalds tinha vontade de ter um sistema operacional no qual fosse possível o usuário alterar conforme a necessidade. Ao criar a nova versão do Minix, Torvalds tinha desenvolvido um meio de usar o hardware de um computador por software e portanto, restava agora a cada interessado adicionar os aplicativos e as funcionalidades desejadas para assim constituir um sistema operacional.
O que muda a cada nova versão do kernel do Linux?
Periodicamente novas versões do kernel do Linux são lançadas. Isso ocorre para prover melhoras em uma determinada função da versão anterior, para corrigir vulnerabilidades e para adicionar recursos ao kernel, principalmente compatibilidade com novos hardwares.
Cada versão é representada por três números distintos separados por ponto. O primeiro e o segundo número indicam qual a série, enquanto que o terceiro número indica qual a versão do kernel naquela série.
Se o segundo número da representação for ímpar, significa que aquela série ainda está em desenvolvimento, ou seja, é uma versão instável e em fase de testes e aperfeiçoamentos. Se o número for par, significa que aquela série possui estabilidade para funcionar.
O terceiro número se altera quando algum recurso é alterado ou adicionado. Por exemplo: 2.6.20 indica que este kernel é estável pois a série é par. Já o 2.5.14 indica que é instável, pois a série é ímpar.
O kernel atual e estável é o 2.6.26. Em relação as versões anteriores, o kernel trouxe alguns avanços que irão beneficiar desde plataformas embarcadas, que demandam tempo de resposta baixo nível, até grandes sistemas multiprocessados, que necessitam um alto nível de paralelismo. As áreas em que o kernel 2.4 era suboptimal foram otimizadas.
O sistema de gerenciamento de entrada/saída também foi largamente aprimorado, possibilitando um melhor aproveitamento da performance dos discos, ao mesmo tempo em que proporciona uma maior interatividade. Um novo modelo de organização de dispositivos foi criado - device model, permitindo uma unificação na sua representação, além do aprimoramento no gerenciamento de energia e da infra-estrutura de hotplugging (remoção e adição de dispositivos enquanto o sistema esta no ar).
Ele também se tornou preemptivo, ou seja, agora é possível que ele seja interrompido por uma tarefa de maior prioridade, o que resulta em uma menor latência. Genericamente, a nova versão é vantajosa para todos. O desenvolvimento de novos projetos que utilizam Linux deve basear-se na nova versão do Kernel. Primeiramente, os usuários irão notar um aumento na velocidade do sistema, que está visualmente melhor.
Considerações finais
Este artigo mostrou o que é o kernel e como ele é tão importante para que as solicitações feitas pelo usuário sejam desempenhadas corretamente. Instalar e/ou desenvolver software ficou mais fácil e mais transparente tanto para o usuário quanto para o desenvolvedor que tinha sempre que incluir as bibliotecas para suportar cada novo dispositivo de hardware conectado no computador.
Com a expansão do Software Livre, o núcleo do sistema operacional passou a ser mais conhecido e estudado aumentando a velocidade na inclusão de suporte a novos dispositivos e a correção de erros, o que é ótimo no desenvolvimento de software.
O kernel ou núcleo de um sistema operacional, é algo muito complexo e este artigo teve o objetivo de apenas introduzir nossos estudos nessa área.
Fonte: VivaoLinux
Postado Por: RedDeviL