Co je to jádro?

Ve většině počítačových operačních systémů je jádro centrální součástí.Je to most mezi uživatelem a aplikacemi a počítačovým hardwarem.Je to také mechanismus, který umožňuje počítači zpracovávat více uživatelů a více úkolů současně.Typy jádra jsou monolitické jádro, mikrokernel, hybridní jádro, nanokernel a exokernel.

Jádro spravuje všechny zdroje systému počítačů.To zahrnuje dlouhodobé úložiště, centrální zpracovatelskou jednotku (CPU), krátkodobou paměť a vstupní a výstupní zařízení.Pokud aplikace potřebuje jeden z těchto zdrojů, jádro zpřístupňuje zdroj a požadavek vypne.

Toto zpracování zdrojů umožňuje, aby operační systémy byly jak více uživatelů, tak multitasking.Operační systém ve skutečnosti nefunguje více než jeden úkol najednou.Místo toho jádro přepíná úkoly tak vysokou rychlostí, že se zdá, že počítač provádí více úkolů.Jádro je také zodpovědné za zajištění toho, aby zdroje používané jedním uživatelem nebo procesem nebyly porušeny požadavkem jiného uživatele nebo procesu.

Existují dva hlavní typy jádra jsou monolitické jádro a mikrokernel.Monolitická jádra používají metodu dohledu nad správou zdrojů, ve které jsou všechny služby operačního systému prováděny ve stejném adresáři, nazývaném prostorem jádra.Některá monolitická jádra mohou načíst a vykládat spustitelné moduly.To rozšiřuje schopnosti operačních systémů a zároveň udržuje minimální množství kódu spuštěného v prostoru jádra najednou.

Mikrokernely provozují pouze minimální množství služeb operačního systému, jako je správa paměti, správa vláken a meziprocesová komunikace v prostoru jádra.V uživatelském prostoru jsou spuštěny všechny ostatní služby, jako jsou ovladače zařízení, uživatelská rozhraní a správa souborů.Mikrokernel vážně minimalizuje množství kódu, který běží v režimu jádra.

Hybridní jádro je kombinací monolitických a mikrokerů.Většina služeb systému operačních systémů je provozována v prostoru jádra, jako je monolitické jádro.Existují i další služby, jako je systém souborů a systém oken, které jsou spuštěny v uživatelském prostoru.

Ostatní typy jádra jsou nanokernel a exokernel.Nanokernel používá ovladače zařízení k zpracování téměř všech služeb.Exokernel používá programy k alokaci fyzických zdrojů.