kernel

Hva er kjernen:

Kernel er et engelsk ord som brukes i databehandling for å betegne kjernen i operativsystemet, som er hoveddelen av en datamaskin.

En enkel endring fra kjerneversjonen til en eldre eller nyere versjon kan være tilstrekkelig til å løse problemer med maskinvare og kompatibilitet på datamaskinen.

Med full kontroll over alt relatert til systemet, er kjernen et av de første programmene som skal lastes under oppstart.

Så snart det begynner å løpe, starter kjernen en prosess som oppdager all maskinvare som trengs for riktig datamaskinoperasjon.

I tillegg opererer en kjernen programvareinngangs- og utgangsforespørsler, og forvalter for eksempel minne og perifere enheter som brukes.

Kjernefunksjon

Kjernen, kjernen i systemet, er ansvarlig for å koble programvaren til maskinvaren.

På den måten etablerer den effektiv kommunikasjon mellom operativsystemets ressurser og styrer hovedfunksjonene.

Se under hovedfunksjonene til et operativsystem, administrert av kjernen.

Prosesshåndtering

I et operativsystem er prosessen et løpende program.

Prosesshåndtering utført av kjernen bestemmer hvilke prosesser som skal utføres.

Hver av de løpende prosessene kan gå inn og ut av prosessoren flere ganger i samme sekund, noe som gir vei til en annen prosess.

Kjernen er ansvarlig for å avgjøre hvilke prosesser som skal tildeles på prosessoren.

Fordi bytte mellom prosesser skjer veldig raskt, kan et program fortsette å kjøre selv om det ikke er på prosessoren.

Tilgangsmoduser

Utførelsen av en prosess kan utføres på to forskjellige måter.

Brukermodus : består av flere delsystemer. En av dem, inkludert det miljømessige delsystemet, driver applikasjoner designet for ulike typer operativsystemer.

Brukermodus regnes som en ikke-privilegiert modus. All programvare i denne modusen må gjøre forespørsler til kjernen for å kunne utføre privilegerte instruksjoner, for eksempel å skape prosesser.

Kernelmodus : Betraktes som privilegert fordi den har tilgang til hele datamaskinen. Når CPUen er i Kernel-modus, indikerer den at den kjører pålitelig programvare og kan utføre noen instruksjoner.

Se betydningen av CPU.

Minnehåndtering

I oppgavebehandling blir en del RAM (totalminne) tildelt kjernen.

Under prosesshåndtering sender kjernen programmene til et adresserom.

Den delen av det totale minnet som er allokert til kjernen, sikrer at det alltid er tilgjengelig minne for kjerneprosessene som skal sendes til dette rommet.

Kjernen har også funksjonen til å definere mengden minne som hver prosess kan få tilgang til under operasjonen.

Enhetsadministrasjon

Kjernen styrer eksterne enheter som er koblet til datamaskinen.

Når en bruker kobler en enhet (for eksempel pennstasjon, skriver, hodesett, mus, etc.) kjører kjernen minnet til enheten og kommuniserer med datamaskinens programmer og maskinvare.

Hver enhet har en stasjon som er laget for å fungere på et bestemt operativsystem. Derfor virker en driver designet for Windows ikke for eksempel på en MAC.

Driveren til hver enhet skal utføre en form for oversettelse av kommandoer utført mellom en bestemt elektronisk enhet og datamaskinens operativsystem.

Tjenestene til et operativsystem er tilgjengelig gjennom et brukergrensesnitt kalt et skall, som på engelsk betyr "skall". Navnet skyldes det faktum at skallet er det ytre laget, rundt kjernen.

Se betydningen av grensesnittet.

Systemanrop

Systemanrop er bestemte funksjoner som datamaskinprogrammene som brukes i brukermodus har. De er vant til å påkalle kjernen i en datamaskinens operativsystem slik at den utfører visse handlinger.

Disse funksjonene er ofte komplekse og bruksegenskaper som den gjennomsnittlige brukeren ikke har tilgang til.

Se nedenfor for noen eksempler på Windows-systemanrop og deres tilsvarende Linux-kjernen.

Lær mer om Windows.

Kerneltyper

Med hensyn til arkitekturen kan kjernen i et operativsystem være monolitisk, hybrid eller mikronukleus .

monolittisk

Enhetsdrivere og kjerneutvidelser kjører i kjerneplass, med full maskinvaretilgang.

Fordi alle modulene kjører i samme adresserom, kan det hende at hele systemet påvirkes hvis det oppstår en feil i et av disse mellomrommene.

Eksempler på monolitisk : Linux, BSD, MS-DOS og Solaris.

Linux er en av de mest kjente monolitiske kjernene,

Som gratis og bærbar programvare som det er, har Linux fordelen av å jobbe på dusinvis av plattformer, fra IBM-datamaskiner til mobile enheter, smarttelefoner eller iPods.

Lær mer om programvare og maskinvare ..

Mikronukleus eller mikrokjernen

Mikronukleusen, som navnet antyder, er en svært liten kjerne, og det utfører så få prosesser som mulig i Kernelplass.

Noen av prosessene går i brukerplass.

Med kjernen i micronucleus-typen, hvis det oppstår en feil, starter du bare tjenesten som presenterte problemet.

Dette forhindrer at hele systemet blir slått over (som med den monolitiske kjernen).

Eksempler på mikronukleier : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa og GNU Hurd.

hybrid

Hybrid systemer betraktes som systemer som arbeider med mellomstasjon i forhold til monolitisk og mikronukle.

Hybriden kombinerer stabiliteten og sikkerheten til mikrokjernen med monolitisk ytelse.

Hybridkjernen ligner en mikronukleus, men har en kode ("ikke-essensiell") i kjerneområdet slik at de utførte operasjonene blir raskere.

Eksempler på hybrider : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX og Xinu.

Android Kernel er bygget fra Linux. Men ikke alle klassifiserer Android som Linux fordi de anser at den bare er basert på Linux, men ikke en Linux selv.

Lær mer om Android.