Núcleo monolítico

Estructura de los sistemas operativos monolíticos, microcarne y núcleo híbrido

Un kernel monolítico es una arquitectura de sistema operativo en la que todo el sistema operativo funciona en el espacio del kernel. El modelo monolítico se diferencia de otras arquitecturas de sistemas operativos (como la arquitectura de micronúcleo) en que solo define una interfaz virtual de alto nivel sobre el hardware de la computadora. Un conjunto de primitivas o llamadas al sistema implementan todos los servicios del sistema operativo, como la gestión de procesos, la concurrencia y la gestión de memoria. Los controladores de dispositivos se pueden agregar al núcleo como módulos.

Módulos cargables

Los sistemas operativos modulares como OS-9 y la mayoría de los sistemas operativos monolíticos modernos como OpenVMS, Linux, BSD, SunOS, AIX y MULTICS pueden cargar (y descargar) dinámicamente módulos ejecutables en tiempo de ejecución.

Esta modularidad del sistema operativo es a nivel binario (imagen) y no a nivel de arquitectura. Los sistemas operativos monolíticos modulares no deben confundirse con el nivel arquitectónico de modularidad inherente a los sistemas operativos servidor-cliente (y sus derivados a veces comercializados como kernel híbrido) que utilizan micronúcleos y servidores (que no deben confundirse con módulos o demonios).

En términos prácticos, la carga dinámica de módulos es simplemente una forma más flexible de manejar la imagen del sistema operativo en tiempo de ejecución, en lugar de reiniciar con una imagen de sistema operativo diferente. Los módulos permiten una fácil extensión de los sistemas operativos' capacidades según se requiera. Los módulos cargables dinámicamente incurren en una pequeña sobrecarga en comparación con la construcción del módulo en la imagen del sistema operativo.

Sin embargo, en algunos casos, cargar módulos dinámicamente (según sea necesario) ayuda a mantener al mínimo la cantidad de código que se ejecuta en el espacio del núcleo; por ejemplo, para minimizar la huella del sistema operativo para dispositivos integrados o aquellos con recursos de hardware limitados. Es decir, no es necesario almacenar un módulo descargado en una memoria de acceso aleatorio escasa.

Ejemplos de arquitectura monolítica

• Unix kernels
  • BSD
    • FreeBSD
    • NetBSD
    • OpenBSD
    • MirOS BSD
    • SunOS
  • Sistema UNIX V
    • AIX
    • HP-UX
    • Solaris
      • OpenSolaris / illumos
• kernels similares a unix
  • Linux
• DOS
  • DR-DOS
  • MS-DOS
    • Serie Microsoft Windows 9x (95, 98, 98 SE, ME)
  • FreeDOS
• OpenVMS
• TempleOS
• XTS-400
• z/TPF