pit

Wat is Kernel:

Kernel is een Engels woord dat in computers wordt gebruikt om de kern van het besturingssysteem aan te duiden, wat het belangrijkste onderdeel van een computer is.

Een eenvoudige verandering van de Kernel-versie naar een oudere of meer recente versie kan voldoende zijn om hardware- en compatibiliteitsproblemen op de computer op te lossen.

Met volledige controle over alles wat met het systeem te maken heeft, is de Kernel een van de eerste programma's die tijdens het opstarten worden geladen.

Zodra het begint te lopen, start de kernel een proces dat alle hardware detecteert die nodig is voor de juiste werking van de computer.

Bovendien bedient een kernel software-invoer- en uitvoerverzoeken en beheert bijvoorbeeld geheugen en randapparatuur die worden gebruikt.

Kernel-functie

De kernel, de kern van het systeem, is verantwoordelijk voor het verbinden van de software met de hardware.

Op deze manier wordt een effectieve communicatie tot stand gebracht tussen de bronnen van het besturingssysteem en worden de belangrijkste functies beheerd.

Zie hieronder de belangrijkste functies van een besturingssysteem, beheerd door de Kernel.

Proces management

In een besturingssysteem is het proces een lopend programma.

Het procesbeheer uitgevoerd door de kernel bepaalt welke processen zullen worden uitgevoerd.

Elk van de lopende processen kan de processor meerdere keren in dezelfde seconde binnenkomen en verlaten, waardoor plaats wordt gemaakt voor een ander proces.

De kernel is verantwoordelijk voor de beslissing welke processen aan de processor worden toegewezen.

Omdat het schakelen tussen processen erg snel gaat, kan een programma blijven draaien, zelfs als het niet op de processor staat.

Toegangsmodi

De uitvoering van een proces kan op twee verschillende manieren worden uitgevoerd.

Gebruikersmodus : bestaat uit verschillende subsystemen. Eén daarvan, inclusief het subsysteem milieu, voert toepassingen uit die zijn ontworpen voor verschillende soorten besturingssystemen.

Gebruikersmodus wordt beschouwd als een modus zonder rechten. Alle software in deze modus moet verzoeken aan de kernel doen om geprivilegieerde instructies uit te voeren, zoals het maken van processen.

Kernel-modus : wordt als bevoorrecht beschouwd omdat het toegang heeft tot de volledige computer. Wanneer de CPU in de kernelmodus staat, geeft dit aan dat het betrouwbare software draait en in staat is om instructies uit te voeren.

Zie de betekenis van CPU.

Geheugenbeheer

In de taakbeheerder is een deel van het RAM (totaalgeheugen) toegewezen aan de kernel.

Tijdens procesbeheer verzendt de kernel de programma's naar een adresruimte.

Het deel van het totale geheugen dat aan de kernel is toegewezen, zorgt ervoor dat er altijd beschikbaar geheugen is voor de kernprocessen die naar die ruimte worden verzonden.

De kernel heeft ook de functie om de hoeveelheid geheugen te definiëren waartoe elk proces toegang heeft tijdens zijn werking.

Apparaatbeheer

De Kernel bestuurt de randapparatuur die op de computer is aangesloten.

Wanneer een gebruiker een apparaat verbindt (bijv. Pen drive, printer, headset, muis, enz.), Beheert de kernel het geheugen van dat apparaat en communiceert met de programma's en hardware van de computer.

Elk apparaat heeft een drive die is gemaakt om te werken op een bepaald besturingssysteem. Daarom werkt een stuurprogramma dat is ontworpen voor Windows niet, bijvoorbeeld op een MAC.

De bestuurder van elk apparaat is om een ​​soort vertaling uit te voeren van opdrachten die worden uitgevoerd tussen een bepaald elektronisch apparaat en het besturingssysteem van de computer.

De services van een besturingssysteem zijn toegankelijk via een gebruikersinterface die shell wordt genoemd en die in het Engels 'shell' betekent. De naam is te wijten aan het feit dat de schaal de buitenste laag is, rond de kern.

Zie de betekenis van interface.

Systeem oproepen

Systeemoproepen zijn specifieke functies die de computerprogramma's in de gebruikersmodus hebben. Ze worden gebruikt om de kern van het besturingssysteem van een computer aan te roepen zodat het bepaalde acties uitvoert.

Deze functies zijn vaak complex en gebruiken functies waartoe de gemiddelde gebruiker geen toegang heeft.

Zie hieronder voor enkele voorbeelden van Windows-systeemaanroepen en hun bijbehorende Linux-kernel.

Meer informatie over Windows.

Kernel Types

Met betrekking tot zijn architectuur kan de kern van een besturingssysteem monolithisch, hybride of micronucleus zijn .

monolitisch

Apparaatstuurprogramma's en kernelextensies worden in de kernelruimte uitgevoerd, met volledige hardwaretoegang.

Omdat alle modules in dezelfde adresruimte worden uitgevoerd, kan het hele systeem worden beïnvloed als zich een fout voordoet in een van deze ruimten.

Voorbeelden van monolithische : Linux, BSD, MS-DOS en Solaris.

Linux is een van de bekendste monolithische kernels,

Als gratis en draagbare software die het is, heeft Linux het voordeel dat het werkt op tientallen platforms, van IBM-computers tot mobiele apparaten, smartphones of iPods.

Meer informatie over software en hardware ..

Micronucleus of microkernel

De micronucleus, zoals de naam al aangeeft, is een erg kleine kernel en daarom voert het zo min mogelijk processen uit in de Kernel-ruimte.

Sommige van de processen worden uitgevoerd in de gebruikersruimte.

Als er zich een kernel van het kerntype voordoet en als er een fout optreedt, herstart dan simpelweg de service die het probleem heeft opgeleverd.

Hiermee wordt voorkomen dat het hele systeem wordt omgestoten (zoals bij de monolithische kernel).

Voorbeelden van micronuclei : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa en GNU Hurd.

bastaard

Hybride systemen worden beschouwd als systemen die werken met een middenweg in vergelijking met monolithische en micronuclei.

De hybride combineert de stabiliteit en veiligheid van de microkernel met de prestaties van de monolithische.

De hybride kernel lijkt op een micronucleus, maar heeft een code ("niet-essentieel") in de kernruimte zodat de uitgevoerde bewerkingen sneller zijn.

Voorbeelden van hybriden : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX en Xinu.

De Android-kernel is gebouwd op Linux. Niet alle classificeren Android als Linux, omdat ze van mening zijn dat het alleen op Linux is gebaseerd, maar niet op een Linux zelf.

Meer informatie over Android.