Apresentação - Nucleos Dos Sistemas Operativos

Curso: • Informática de Gestão

Disciplina: • Sistemas Operativos

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

Docente: • José Augusto Monteiro

Alunos: • Joel Correia Ricardo • César Marques Pinto

Núcleo

O núcleo do sistema operativo, como o nome indica, é o centro do S.O. Cabelhe 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.