• O Papel dos diferentes tipos de núcleo na evolução dos Sistemas Operativos

Alunos:

Disciplina:• Sistemas Operativos

Trabalho Pratico:

Docente:• José Augusto Monteiro

Curso:• Informática de Gestão

• Joel Correia Ricardo

• César Marques Pinto

Núcleo

O núcleo do sistema operativo, como o nome indica, é o centro do S.O. Cabe-lhe a ele gerir o sistema informático como um todo. Ele representa a camada de software mais próxima do hardware e com isto tem como principal função a comunicação entre o hardware e o software.

Núcleo

Generalidades

Como camada de software mais próxima do hardware o núcleo assegura:

• A comunicação entre o hardware e o software;• Gestão das ordens do utilizador;• Gestão dos diversos recursos da máquina;• Máximo de rendimento possível.

Funcionamento do núcleo

O núcleo pode ser dividido em quatro partes:

• Gestão de Processos;• Gestão de Memória;• Gestão de Dispositivos;• Chamadas de Sistema.

Arquitecturas do Núcleo

Existem cinco tipos de núcleos distintos, são eles:

• Núcleo Monolítico• Micronúcleo• Nanonúcleo• Núcleo Híbrido• Exonúcleo

Núcleo Monolítico

• O código é grande e complexo que engloba todos os serviços do sistema;

• Qualquer alteração a qualquer serviço requer a recompilação do núcleo e ao reinício do sistema para aplicar as novas alterações;

• Todas as funções e serviços são localizados dentro da mesma plataforma de software;

• O bloqueio de um módulo é provável que bloqueie todo o núcleo;

• Concentra todas as funcionalidades possíveis (planeamento, sistema de arquivos, rede, drivers de dispositivos, gestão de memoria, etc.) dentro de uma grande plataforma de software.

Micronúcleo

• Dispõe das suas funcionalidades divididas em unidades;

• As unidades são interligadas por elos de comunicação rigorosos entre elas para que não haja qualquer tipo de conflito;

• As principais vantagens da sua utilização são a redução da complexidade, a descentralização de erros (um erro numa parte do sistema não indisponibiliza o sistema por completo) e facilita a criação e depuração de drivers dos dispositivos;

• A sua principal dificuldade é a complexidade na sincronização de todos os módulos que compõem o micronúcleo e seu acesso à memória;

Nanonúcleo

• Extremamente simples;

• Desenvolvido para virtualizar vários sistemas;

• Reparte eficientemente os recursos pelas virtualizações;

• Delega todo o sistema para que a memória utilizada seja a mínima possível.

Núcleo Híbrido

• São essencialmente micronúcleos, que tem algum código denominado de “não essencial” no espaço de memória do núcleo para que este execute os processos mais rápido;

• Semelhante ao micronúcleo;

• Processos mais importantes são executados na memória do núcleo;

• Torna mais rápido o desempenho do sistema;

• A maioria dos novos sistemas utilizam este tipo de núcleo. Por exemplo Windows e XNU da Apple.

Exonúcleo

• O conceito do exonúcleo é impor limitações de funcionalidades aos sistemas operativos;

• O código é normalmente pequeno;

• Como a sua funcionalidade é limitada e controlável, a segurança é elevada e a gestão de recursos muito eficiente;

• Permite ao programador implementar abstracções personalizadas e omitir as desnecessárias, contribuindo normalmente para um melhor desempenho da aplicação.

Papel dos diferentes núcleos nos sistemas operativos

Núcleos / SO’s

Considerações Finais

Existem várias opiniões de qual é o melhor núcleo mas resumindo todos eles têm o seu fundamento. De acordo com as situações em que são precisos, os tipos de núcleo variam e assim se consegue ter uma razoável lista de escolhas. A implementação do núcleo é muito importante uma vez que é ele que tem a função mais importante dentro do sistema operativo.

A evolução dos sistemas operativos é baseada no tipo de núcleo que lhe é implementado.

Em suma o factor núcleo é importantíssimo na evolução dos sistemas operativos.