Kernel de Linux ¿Qué es el núcleo de Linux y cuál es su función?

Muchas veces habrás oído hablar del núcleo de Linux y realmente no sabes para qué es esta herramienta informática o cuál es la diferencia entre el kernel y dicho sistema operativo. Si quieres empezar por los caminos de este SO de código abierto, tendrás que conocer con precisión qué es el kernel.

En este artículo te mostraremos para qué sirve este elemento y cuál es la información que contiene dentro del sistema operativo. También conocerás las características más importantes que tiene el núcleo de Linux en cuanto a su arquitectura, lenguaje de información, entre otras cualidades más. Además, podrás saber cuáles son todas las versiones que existen del núcleo de Linux.

Sin perder más tiempo, empecemos a desarrollar este tema. Estamos seguros de que vas a disfrutar de toda la información que te ofrecemos a lo largo de este post.

¿Qué es el kernel de mi Linux y para qué sirve este elemento?

El kernel de Linux es el núcleo del sistema operativo sin el cual no se podría realizar ninguna tarea ni función. Esto se debe porque se encarga de coordinar y hacer funcionar el software y hardware del PC. Es decir, gracias al núcleo o corazón del SO Linux los diferentes componentes de un ordenador interactúan correctamente.

Sirve para que la memoria RAM coordine procesos y programas que se ejecutan. También se utiliza para que el procesador tenga un tiempo razonable en la ejecución de los procesos del software y para coordinar el software y uso de los periféricos.

¿Qué tipo de información hay en este núcleo del sistema operativo?

El núcleo de Linux es de tipo monolítico, en donde se podrán encontrar funciones en calidad de kernel, es decir no como usuario. Estas servirán para tener acceso a todas las estructuras de datos que sean necesarias, tanto para el software como para el hardware del dispositivo, y así poder interactuar entre diferentes programas, o entre el software y los componentes y periféricos. Por lo tanto, la información que se encontrará en el núcleo está relacionada con estas funcionalidades.

¿Cuáles son las características más importantes del kernel de Linux?

A esta altura del post, ya te habrás dado cuenta que Linux no sólo es un sistema operativo que puede funcionar en un ordenador de sobremesa, sino también se considera uno de los mejores SO que existen para servidores y equipos informáticos con mayor complejidad. Además, es ideal para usar en la programación de software.

Esto se debe, en principio, a las características que presenta el kernel, las cuales te mencionaremos a continuación:

Arquitectura

La arquitectura del núcleo de Linux está diseñada para que el kernel reúna todas las funciones que realiza el SO, como puede ser control de memorias o de periféricos dentro sí. Si se quiere cambiar algunas de estas funciones, se deberá compilar el núcleo para producir la modificación, ya que, si existe un error, se propagará por todo el SO.

Su operatividad se caracteriza por dejar en la memoria programas auxiliares para cargar y depurar de acuerdo a algún criterio. De esta manera en la carpeta “/boot” se encontrará archivos usados como RAM, otros destinados a utilizarlos como memoria antes de que todo el SO se cargue por completo, y los que indican qué módulos y opciones de carga se tienen que ejecutar en el arranque.

Así, se pueden cargar y descargar archivos o módulos en el mismo tiempo de ejecución, modificando las características del kernel en el momento. Por lo que los módulos de carga que dispone el kernel son importantes para mantener el correcto funcionamiento del SO con el hardware del equipo, evitando así consumir toda la memoria. Por lo tanto, se genera otra característica del núcleo, una virtualización. Se logra que el núcleo se lo pueda reemplazar sin tener que reiniciar el ordenador, pero a esto lo veremos a continuación.

Arquitectura de máquina virtual

La arquitectura virtual simula que el kernel de Linux pueda ejecutar módulos como si fuese un ordenador físico o real. De esta manera, los procesos que están relacionados con los recursos y abstracciones que se generan se encuentran restringidos por esta estructura virtual. Por lo que la capacidad de memoria RAM, disco duro, procesador y otros componentes obtienen un ahorro de recursos cuando trabajan de esta forma.

Formatos binarios

Se utiliza el formato de archivo ejecutables ELF (Executable and Linkable Format), con el que se puede simplificar bibliotecas compartidas. Pero también Linux permite usar otros formatos binarios que pueden ser introducidos por el usuario.

Lenguajes de programación

El lenguaje de programación que utiliza Linux es la variante del compilador del proyecto “GNU”, de propósito general, llamado “C”. El cual contiene modificaciones al lenguaje estándar. Esto no quiere decir que sea el único lenguaje usado en Linux, ya que se puede encontrar otros que se usan en instrucciones básicas o en la conexión que se realiza en la construcción del kernel, como ser Perl o Python.

Portabilidad

La portabilidad es la característica que permite a los sistemas operativos adecuarse a diferentes aplicaciones de destinos diversos. De acuerdo a esto, Linux ofrece, como una de sus principales ventajas, ser un sistema operativo portable, ya que se puede adaptar a una variedad, casi infinita, de ordenadores o proyectos informáticos.

Kernel Panic

Esta característica está dirigida, en principio, a los desarrolladores del kernel, ya que el SO muestra un mensaje cuando detecta un error que tiene el sistema y del cual no se puede salvar. Es decir, el “Kernel Panic” muestra información para poder depurar estos errores o códigos. También se orienta a fallas que se pueden producir en los recursos o hardware del ordenador cuando corre el núcleo.

Seguridad

“Linux Security Module” es una filosofía de Linux y de sistema de código abierto y gratuito.  Gracias a los módulos de seguridad que admite el núcleo, se evita el favoritismo hacia la implementación de cualquier sistema de seguridad en especial y que se convierta en único. Es decir, el núcleo admite una variedad de modelos en la seguridad informática.

¿Cuáles son todas las versiones disponibles del núcleo de Linux y para qué sirven?

 Existen diferentes versiones del kernel en las cuales se van produciendo cambios para mejorar el SO, las cuales se identifican con una nomenclatura de cuatro números separados por 2 puntos. El primer grupo muestra cuál es la versión del núcleo, el segundo está representando la revisión que tiene el núcleo de Linux, el tercer grupo de números se refiere a las revisiones que tiene el kernel de acuerdo a los drivers que se les incorpora. Y, por último, queda el cuarto grupo de números el cual se destina a las correcciones de los fallos.

Dentro de las categorías principales de lanzamientos activos que tiene el kernel podemos encontrar la “Prepatch” o “RC”. La cual es un lanzamiento previo del núcleo de Linux que está enfocada a desarrolladores del núcleo que tengan un nivel avanzado de conocimiento, ya que contiene características nuevas que hay que probarlas con el uso.

Esto se lanza únicamente por el ingeniero Linus Torvalds. Luego existen las “Líneas Principales”, en la cual es mantenida directamente por Torvalds. Se introducen directamente las nuevas características que fueron probadas en el Prepatch. Estas categorías se lanzan cada dos o tres meses, de acuerdo a las necesidades.

Una vez que son probadas, aparece una nueva categoría del kernel, llamada “Estable”. Esta se dedica a realizar las correcciones a los errores que puede tener una línea principal para que pueda estar disponible y ser estable. Sus lanzamientos son de acuerdo a las necesidades, pero pueden ser uno cada 7 días.

Por último, queda la categoría del núcleo de Linux a “Largo Plazo”. Esta se enfoca principalmente a realizar el mantenimiento o trabajar en las correcciones que se llevan a cabo en la línea principal de núcleo más viejos. Su trabajo es introducir las correcciones específicas a errores que se consideran importantes. Sus lanzamientos no son muy frecuentes. A esto no hay que confundirlo con el mantenimiento que se realizan en las diferentes distribuciones que tiene Linux, ya que los desarrolladores del kernel no pueden brindar soporte a estos núcleos.

Entre las versiones actuales que tiene el kernel de Linux se encuentran:

• 4: Cuya fecha de liberación fue el 24 de noviembre de 2019.
• 19: Liberado el 22 de octubre de 2018.
• Versión 4.14: Del 12 de noviembre de 2017.
• Kernel v. 4.9: Fecha de liberación 11 de diciembre de 2016.
• 4: Del 10 de enero del 2016.
• 16: El más antiguo de todas las versiones, del 3 de agosto de 2014.