Co to jest jądro?

W większości komputerowych systemów operacyjnych jądro jest centralnym elementem.Jest to pomost między użytkownikiem a aplikacjami a sprzętem komputerowym.Jest to również mechanizm, który umożliwia komputerowi obsługa wielu użytkowników i wielu zadań jednocześnie.Rodzaje jądra to jądro monolityczne, mikrokernel, jądro hybrydowe, Nanokernel i Exokernel.

Jądro zarządza wszystkimi zasobami systemowymi komputerów.Obejmuje to długoterminowe przechowywanie, centralną jednostkę przetwarzania (CPU), pamięć krótkoterminową oraz urządzenia wejściowe i wyjściowe.Gdy aplikacja potrzebuje jednego z tych zasobów, jądro udostępnia zasób i wypełnia żądanie.

To obsługa zasobów pozwala systemom operacyjnym być zarówno wielozadaniowym, jak i wielozadaniowym.System operacyjny tak naprawdę nie wykonuje więcej niż jednego zadania na raz.Zamiast tego jądro przełącza zadania z tak dużą prędkością, że komputer wydaje się wykonywać wiele zadań.Kernel jest również odpowiedzialny za upewnienie się, że zasoby używane przez jednego użytkownika lub procesu nie zostaną naruszone żądanie innego użytkownika lub procesu.

Istnieją dwa główne typy jądra to jądro monolityczne i mikrokernel.Monolityczne jądra wykorzystują metodę zarządzania zasobami, w której wszystkie usługi systemu operacyjnego są uruchamiane w tej samej przestrzeni adresowej, zwanej przestrzenią jądra.Niektóre monolityczne jądra mogą ładować i rozładowywać moduły wykonywalne.Rozszerza to możliwości systemów operacyjnych, jednocześnie utrzymując minimalną ilość kodu działającego w przestrzeni jądra jednocześnie.

Micokernels działają tylko minimalna ilość usług systemu operacyjnego, takie jak zarządzanie pamięcią, zarządzanie wątkami i komunikacja między procesami w przestrzeni jądra.Wszystkie inne usługi, takie jak sterowniki urządzeń, interfejsy użytkowników i zarządzanie plikami, są uruchamiane w przestrzeni użytkownika.Micokernel poważnie minimalizuje ilość kodu uruchomionego w trybie jądra.

Jądro hybrydowe jest połączeniem monolitycznych i mikrokerneli.Większość usług systemów operacyjnych jest uruchamiana w przestrzeni jądra, jak jądro monolityczne.Istnieją inne usługi, takie jak system plików i system okien, które są uruchamiane w przestrzeni użytkownika.

Inne typy jądra to Nanokernel i Exokernel.Nanokernel używa sterowników urządzeń do obsługi prawie wszystkich usług.Exokernel wykorzystuje programy do alokacji zasobów fizycznych.