Hva er en kjerne i databehandling?

I de fleste datamaskinoperativsystemer er kjernen den sentrale komponenten.Det er broen mellom brukeren og applikasjonene og datamaskinens maskinvare.Det er også mekanismen som lar datamaskinen håndtere flere brukere og flere oppgaver samtidig.Typene kjerner er den monolitiske kjernen, mikrokernelen, hybridkjernen, nanokernelen og eksokernelen.

Kjernen administrerer alle datamaskinens systemressurser.Dette inkluderer langvarig lagring, den sentrale prosesseringsenheten (CPU), korttidsminne og inngangs- og utgangsenheter.Når en søknad trenger en av disse ressursene, gjør kjernen ressursen tilgjengelig og fullfører forespørselen.

Denne håndteringen av ressurser gjør at operativsystemene kan være både multi-user og multitasking.Operativsystemet utfører faktisk ikke mer enn en oppgave om gangen.I stedet bytter kjernen oppgaver med så høy hastighet at datamaskinen ser ut til å utføre flere oppgaver.Kjernen er også ansvarlig for å sørge for at ressurser som brukes av en bruker eller prosess ikke blir krenket forespørselen fra en annen bruker eller prosess.

Det to hovedtyper av kjerner er den monolitiske kjernen og mikrokernelen.Monolitiske kjerner bruker en tilsynsmetode for ressursstyring der alle operativsystemtjenestene kjøres i samme adresseområde, kalt kjerneområdet.Noen monolitiske kjerner kan laste og losse kjørbare moduler.Dette utvider operativsystemets muligheter, samtidig som du opprettholder et minimumsmengde som kjører i kjerneområdet når som helst.

Mikrokerneller kjører bare den minimale mengden operativsystemtjenester, for eksempel minnestyring, trådstyring og kommunikasjon mellom prosesser i kjerneområdet.Alle andre tjenester, for eksempel enhetsdrivere, brukergrensesnitt og filhåndtering, kjøres på brukerområdet.Mikrokernelen minimerer alvorlig mengden kode som kjører i kjernen.De fleste av operativsystemets systemtjenester kjøres i kjerneområdet, som en monolitisk kjerne.Det er andre tjenester, for eksempel filsystemet og vindusystemet, som kjøres i brukerområdet.

De andre kjernetypene er Nanokernel og Exokernel.Nanokernel bruker enhetsdrivere for å håndtere nesten alle tjenestene.Exokernel bruker programmer for å tildele fysiske ressurser.