Kernel de Linux Què és el nucli de Linux i quina funció té?

Moltes vegades hauràs sentit a parlar del nucli de Linux i realment no saps per què és aquesta eina informàtica o quina és la diferència entre el nucli i aquest sistema operatiu. Si voleu començar pels camins d'aquest SO de codi obert, haureu de conèixer amb precisió què és el nucli.

En aquest article et mostrarem per a què serveix aquest element i quina és la informació que conté dins del sistema operatiu. També coneixeràs les característiques més importants que té el nucli de Linux quant a la seva arquitectura, llenguatge d'informació, entre d'altres qualitats més. A més, podreu saber quines són totes les versions del nucli de Linux.

Sense perdre més temps, comencem a desenvolupar aquest tema. Estem segurs que gaudiràs de tota la informació que t'oferim durant aquest post.

Què és el nucli del meu Linux i per a què serveix aquest element?

El nucli de Linux és el nucli del sistema operatiu sense el qual no es podria fer cap tasca ni funció. Això és degut perquè s'encarrega de coordinar i fer funcionar el programari i maquinari del PC. És a dir, gràcies al nucli o al cor del SO Linux els diferents components d'un ordinador interactuen correctament.

Serveix perquè la memòria RAM coordineu processos i programes que s'executen. També s'utilitza perquè el processador tingui un temps raonable en l'execució dels processos del programari i per coordinar el programari i l'ús dels perifèrics.

Quin tipus dinformació hi ha en aquest nucli del sistema operatiu?

El nucli de Linux és de tipus monolític, on es podran trobar funcions a qualitat de kernel, és a dir no com a usuari. Aquestes serviran per tenir accés a totes les estructures de dades que siguin necessàries, tant pel programari com pel maquinari del dispositiu, i així poder interactuar entre diferents programes, o entre el programari i els components i perifèrics. Per tant, la informació que trobareu al nucli està relacionada amb aquestes funcionalitats.

Quines són les característiques més importants del nucli de Linux?

A aquesta altura del post, ja us haureu adonat que Linux no només és un sistema operatiu que pot funcionar en un ordinador de sobretaula, sinó també es considera un dels millors SO que existeixen per a servidors i equips informàtics amb més complexitat. A més, és ideal per utilitzar a la programació de programari.

Això és degut, en principi, a les característiques que presenta el kernel, les quals t'esmentarem a continuació:

Arquitectura

L'arquitectura del nucli de Linux està dissenyada perquè el nucli reuneixi totes les funcions que realitza el SO, com pot ser control de memòries o de perifèrics dins sí. Si voleu canviar algunes d'aquestes funcions, caldrà compilar el nucli per produir la modificació, ja que, si hi ha un error, es propagarà per tot el SO.

La seva operativitat es caracteritza per deixar a la memòria programes auxiliars per carregar i depurar d'acord amb algun criteri. D'aquesta manera a la carpeta “/boot” es trobarà arxius usats com RAM, altres destinats a utilitzar-los com memòria abans que tot el SO es carregui del tot, i els que indiquen quins mòduls i opcions de càrrega s'han de executar en l'arrencada.

Així, es poden carregar i descarregar fitxers o mòduls al mateix temps d'execució, modificant les característiques del nucli en el moment. Per tant, els mòduls de càrrega que disposa el kernel són importants per mantenir el correcte funcionament del SO amb el maquinari de l'equip, evitant així consumir tota la memòria. Per tant, es genera una altra característica del nucli, una virtualització. S'aconsegueix que el nucli se'l pugui reemplaçar sense haver de reiniciar l'ordinador, però ho veurem a continuació.

Arquitectura de màquina virtual

L'arquitectura virtual fa que el nucli de Linux pugui executar mòduls com si fos un ordinador físic o real. D'aquesta manera, els processos que estan relacionats amb els recursos i les abstraccions que es generen es troben restringits per aquesta estructura virtual. De manera que la capacitat de memòria RAM, disc dur, processador i altres components obtenen un estalvi de recursos quan treballen daquesta manera.

Formats binaris

S'utilitza el format de fitxer executables ELF (Executable and Linkable Format), amb què es pot simplificar biblioteques compartides. Però també Linux permet fer servir altres formats binaris que poden ser introduïts per l'usuari.

Llenguatges de programació

El llenguatge de programació que utilitza Linux és la variant del compilador del projecte “GNU”, de propòsit general, anomenat "C". El qual conté modificacions al llenguatge estàndard. Això no vol dir que sigui l'únic llenguatge usat a Linux, ja que se'n poden trobar d'altres que s'usen en instruccions bàsiques o en la connexió que es realitza en la construcció del nucli, com ser Perl o Python.

Portabilitat

La portabilitat és la característica que permet als sistemes operatius adequar-se a diferents aplicacions de destinacions diverses. D'acord amb això, Linux ofereix, com un dels seus avantatges principals, ser un sistema operatiu portable, ja que es pot adaptar a una varietat, gairebé infinita, d'ordinadors o projectes informàtics.

Kernel Panic

Aquesta característica està adreçada, en principi, als desenvolupadors del nucli, ja que el SO mostra un missatge quan detecta un error que té el sistema i del qual no es pot salvar. És a dir, el “Kernel Panic” mostra informació per poder depurar aquests errors o codis. També s'orienta a falles que es poden produir als recursos o maquinari de lordinador quan corre el nucli.

Seguretat

“Linux Security Module” és una filosofia de Linux i de sistema de codi obert i gratuït. Gràcies als mòduls de seguretat que admet el nucli, s'evita el favoritisme cap a la implementació de qualsevol sistema de seguretat en especial i que es converteixi en únic. És a dir, el nucli admet una varietat de models a la seguretat informàtica.

Quines són totes les versions disponibles del nucli de Linux i per a què serveixen?

 Hi ha diferents versions del kernel en les quals es van produint canvis per millorar el SO, les quals s'identifiquen amb una nomenclatura de quatre números separats per 2 punts. El primer grup mostra quina és la versió del nucli, el segon està representant la revisió que té el nucli de Linux, el tercer grup de números es refereix a les revisions que té el nucli d'acord amb els drivers que se'ls incorpora. I, finalment, queda el quart grup de números el qual es destina a les correccions de les fallades.

Dins de les categories principals de llançaments actius que té el kernel podem trobar la “Prepatch” o "RC". La qual cosa és un llançament previ del nucli de Linux que està enfocada a desenvolupadors del nucli que tinguin un nivell avançat de coneixement, ja que conté noves característiques que cal provar-les amb l'ús.

Això només es llança per l'enginyer Linus Torvalds. Després hi ha les “Línies Principals”, en la qual és mantinguda directament per Torvalds. S'introdueixen directament les noves característiques que van ser provades al Prepatch. Aquestes categories es llancen cada dos o tres mesos, segons les necessitats.

Quan són provades, apareix una nova categoria del kernel, anomenada “Estable”. Aquesta es dedica a fer les correccions als errors que pot tenir una línia principal perquè pugui estar disponible i ser estable. Els seus llançaments són d'acord amb les necessitats, però poden ser-ne un cada 7 dies.

Finalment, queda la categoria del nucli de Linux a “Llarg Termini”. Aquesta s'enfoca principalment a fer el manteniment o treballar en les correccions que es duen a terme a la línia principal de nucli més vells. El vostre treball és introduir les correccions específiques a errors que es consideren importants. Els seus llançaments no són gaire freqüents. A això no cal confondre'l amb el manteniment que es realitzen a les diferents distribucions que té Linux, ja que els desenvolupadors del nucli no poden brindar suport a aquests nuclis.

Entre les versions actuals que té el nucli de Linux es troben:

• 4: La data d'alliberament del qual va ser el 24 de novembre de 2019.
• 19: Alliberat el 22 d'octubre de 2018.
• versió 4.14: Del 12 de novembre de 2017.
• Kernel v. 4.9: Data d'alliberament 11 de desembre de 2016.
• 4: Del 10 de gener del 2016.
• 16: El més antic de totes les versions, del 3 d'agost de 2014.