O que é kernel e qual a sua função

O kernel (núcleo, em português) é a parte central do sistema operacional: o programa que fica entre o hardware (processador, memória, discos, placas) e todos os outros programas. Quando um aplicativo quer salvar um arquivo, mostrar algo na tela ou acessar a internet, ele não fala direto com o hardware: pede ao kernel, que faz isso de forma organizada e segura.

Uma comparação

Pense num prédio: os moradores são os programas, e o kernel é a administração. Ela distribui os espaços (memória), organiza o uso do elevador (processador), controla as chaves (permissões) e cuida da manutenção das instalações (dispositivos). Os moradores não mexem diretamente na caixa d'água nem no quadro de energia: pedem à administração.

As funções do kernel

• Gerenciar processos: decide qual programa usa o processador e por quanto tempo, alternando entre eles tão rápido que parece que todos rodam ao mesmo tempo;
• Gerenciar a memória: reserva memória para cada programa e impede que um invada a área do outro;
• Controlar dispositivos: por meio dos drivers, conversa com teclado, discos, placa de vídeo, rede e impressoras;
• Gerenciar arquivos: organiza a leitura e a gravação nos discos, por meio do sistema de arquivos;
• Segurança: aplica as permissões de usuários e arquivos;
• Rede: cuida da comunicação com outros computadores.

Modo kernel e modo usuário

Os sistemas modernos separam o espaço do kernel, com acesso total ao hardware, do espaço do usuário, onde rodam os programas comuns. Se um aplicativo trava, o kernel o encerra e o resto do sistema continua funcionando. Já um erro grave no próprio kernel derruba tudo: é a famosa tela azul no Windows e o kernel panic no Linux e no macOS. Veja como resolver o problema de tela azul.

Tipos de kernel

Tipo	Como funciona	Exemplo
Monolítico	Quase todas as funções, incluindo drivers, ficam dentro do kernel. É rápido	Linux
Microkernel	O kernel faz o mínimo; o resto roda como serviços separados. Mais isolado e robusto	Sistemas usados em equipamentos embarcados e de alta segurança
Híbrido	Mistura as duas ideias	Windows (kernel NT) e macOS (XNU)

O kernel Linux

O Linux, em sentido estrito, é um kernel: foi criado em 1991 pelo finlandês Linus Torvalds e é desenvolvido até hoje por milhares de pessoas e empresas, como software livre. As "distribuições" (Ubuntu, Debian, Fedora e outras) juntam esse kernel com programas, interface gráfica e ferramentas. O kernel Linux também está no Android, na maioria dos servidores da internet, em roteadores, TVs e em praticamente todos os supercomputadores do mundo. Veja o que é Linux e o que significa o Android ser baseado em Linux.

Como ver a versão do kernel

• Linux: no terminal, digite uname -r. Veja comandos do terminal Linux;
• Windows: pressione Windows+R, digite winver e tecle Enter: o número da compilação (build) identifica a versão;
• Android: em Configurações > Sobre o telefone > Informações do software (o caminho varia), no item Versão do kernel.

Por que atualizar

As atualizações do kernel corrigem falhas de segurança, acrescentam suporte a novos dispositivos e melhoram o desempenho. No Windows e no Android, elas chegam junto com as atualizações do sistema; nas distribuições Linux, pelo gerenciador de atualizações. Em muitos casos, é preciso reiniciar para o kernel novo entrar em uso.