Was ist ein Kernel?

In den meisten Computerbetriebssystemen ist der Kernel die zentrale Komponente.Es ist die Brücke zwischen Benutzer und Anwendungen und Computerhardware.Es ist auch der Mechanismus, mit dem der Computer mehrere Benutzer und mehrere Aufgaben gleichzeitig verarbeiten kann.Die Arten von Kerneln sind der monolithische Kernel, der Mikrokernel, der Hybridkern, der Nanokernel und der Exokernel.

Der Kernel verwaltet alle Computer -Systemressourcen.Dies umfasst Langzeitspeicher, die Central Processing Unit (CPU), der Kurzzeitspeicher sowie die Eingangs- und Ausgangsgeräte.Wenn eine Bewerbung eine dieser Ressourcen benötigt, stellt der Kernel die Ressource zur Verfügung und stellt die Anfrage ab.

Mit diesem Umgang mit Ressourcen können die Betriebssysteme sowohl Multi-User als auch Multitasking sein.Das Betriebssystem führt nicht mehr als eine Aufgabe gleichzeitig aus.Stattdessen wechselt der Kernel die Aufgaben mit einer so hohen Geschwindigkeit, dass der Computer mehrere Aufgaben ausführt.Der Kernel ist auch dafür verantwortlich, dass die von einem Benutzer oder Prozess verwendeten Ressourcen nicht gegen die Anfrage eines anderen Benutzers oder Prozesses verletzt werden.

Es gibt zwei Haupttypen von Kerneln der monolithische Kernel und das Mikrokernel.Monolithische Kerne verwenden eine Aufsichtsmethode des Ressourcenmanagements, bei der alle Betriebssystemdienste im selben Adressraum ausgeführt werden, der als Kernel Space bezeichnet wird.Einige monolithische Kerne können ausführbare Module laden und entladen.Dies erweitert die Funktionen der Betriebssysteme und hält gleichzeitig eine Mindestmenge an Code, die im Kernelraum zu jeder Zeit ausgeführt wird.

Microkernel betreibt nur die minimale Anzahl von Betriebssystemdiensten, wie z. B. Speicherverwaltung, Thread-Management und Kommunikation zwischen den Prozess im Kernelraum.Alle anderen Dienste wie Gerätefahrer, Benutzeroberflächen und Dateiverwaltung werden im Benutzerbereich ausgeführt.Der Mikrokernel minimiert die Menge an Code, die im Kernel -Modus ausgeführt wird.

Ein Hybridkern ist eine Kombination aus monolithischem und mikrokernel.Die meisten Betriebssystemdienste werden im Kernelraum wie ein monolithischer Kernel ausgeführt.Es gibt andere Dienste wie das Dateisystem und das Fenstersystem, die im Benutzerbereich ausgeführt werden.

Die anderen Kerneltypen sind der Nanokernel und das Exokernel.Der Nanokernel verwendet Gerätefahrer, um fast alle Dienste zu verarbeiten.Der Exokernel verwendet Programme, um physische Ressourcen zuzuweisen.