O termo kernel vem do inglês, e significa "núcleo". Apesar de pouco comentado no ambiente da informática, o kernel possui papel muito importante para o funcionamento de um computador. O kernel é considerado o principal item dos sistemas operacionais, sendo que ele é a ligação entre o processamento de dados e os programas. Por isso, muitos o consideram o cérebro do computador. O kernel ganhou notoriedade com o desenvolvimento do Linux, porém, vale ressaltar que ele também está presente no Windows e no Mac OS.
O kernel é o grande responsável por fazer a ligação entre o hardware e o software do computador. Sendo assim, o objetivo principal é gerenciar a máquina e fazer com que os aplicativos possam ser executados através dos recursos existentes no computador. Além disso, o kernel tem como responsabilidade garantir que a memória RAM seja utilizada do melhor modo possível para que assim não ofereça qualquer risco para o computador.
Funcionamento
Ao ligar um computador, o kernel é imediatamente acionado e começa a detectar o hardware que a máquina possui e ainda o que precisa para prosseguir em sua função. O núcleo então, após o sistema operacional ser carregado, possui função também de gerenciar outras questões, como os arquivos, memórias, entre outros, tudo isso para garantir a organização funcional do sistema.
Além disso, o kernel pode decidir quais dos programas que estão sendo executados no momento que devem ser alocados para o processador, ou mesmo processadores.
Em resumo, o kernel é o grande responsável por gerenciar os recursos do sistema e assim, permitir que os programas possam fazer uso deles. O funcionamento não se dá de forma simples, é sim um processo complexo, dependendo do tipo de Kernel que sua máquina possui. Ele pode ser dividido em monolítico, híbrido ou micronúcleo.
Monolítico: Neste caso, os controladores de dispositivos e também as extensões de núcleo são executadas no espaço de núcleo, tendo acesso total ao hardware.
Micronúcleo: Alguns dos processos são executados no próprio núcleo, porém, o restante pode ser executado no espaço vago. Permite alternar dinamicamente entre sistemas operativos e manter mais de um deles ativos simultaneamente.
Híbrido: É considerado um micronúcleo e conta com um código no espaço do núcleo para que as operações executadas possam ser mais velozes.
Nanonúcleo: Delega virtualmente todos os serviços para os drivers de dispositivo, desde os mais simples, como um temporizador. Com isso torna o requerimento de memória do núcleo ainda menor do que o dos micronúcleos.
Exonúcleo: Este teipo de núcleo aloca recursos físicos de hardware, podendo, por exemplo, fazer que um programa sendo executado em um exonúcleo possa se ligar com uma biblioteca do sistema que também usa exonúcleo para fazer simulações do sistema.