O sistema operacional é a camada de software que gerencia os recursos do computador e oferece uma interface conveniente entre o hardware e as aplicações.

Ele desempenha dois papéis complementares: atua como gerenciador de recursos, arbitrando o uso de processador, memória e dispositivos, e como máquina estendida, ocultando a complexidade do hardware por trás de abstrações.

Modos de Operação

Processadores modernos oferecem ao menos dois níveis de privilégio. No modo núcleo (ou kernel), todas as instruções são permitidas e há acesso irrestrito à memória e aos dispositivos.

No modo usuário, instruções privilegiadas são bloqueadas. Aplicações que precisam de serviços do sistema realizam uma chamada de sistema, que provoca a transição controlada para o modo núcleo.

Essa separação é a base da proteção: um programa defeituoso não pode comprometer o sistema inteiro.

Arquiteturas de Núcleo

Monolítico: todos os serviços executam em espaço de núcleo. Oferece desempenho elevado, mas uma falha pode derrubar o sistema. É o caso do Linux.

Microkernel: mantém no núcleo apenas o essencial, movendo drivers e sistemas de arquivos para o espaço de usuário. Ganha em robustez e modularidade, ao custo de mais trocas de contexto.

Híbrido: combina características dos dois modelos, como nos sistemas Windows NT e macOS.