mag
Mi az a kernel:
A kernel egy angol szó, amelyet a számítástechnikában használnak az operációs rendszer magjának kijelölésére, amely a számítógép fő része.
A hardver és a kompatibilitási problémák megoldásához elegendő lehet egy egyszerű változás a rendszermagról egy régebbi vagy újabb verzióra.
A rendszerhez kapcsolódó mindent teljes mértékben szabályozva a rendszermag az első olyan program, amelyet az indításkor kell betölteni.
Amint elkezd futni, a rendszermag olyan folyamatot indít el, amely felismeri a számítógép megfelelő működéséhez szükséges összes hardvert.
Ezen túlmenően a kernel szoftverbeviteli és kimeneti kéréseket működtet, és például a használt memóriát és a perifériákat kezeli.
Kernel funkció
A rendszermag, a rendszer magja felelős a szoftver hardverhez való csatlakoztatásáért.
Ily módon hatékony kommunikációt hoz létre az operációs rendszer erőforrásai között, és kezeli a fő funkcióit.
Lásd a Kernel által kezelt operációs rendszer fő funkcióit.
Folyamatmenedzsment
Az operációs rendszerben a folyamat futó program.
A Kernel által végrehajtott folyamatmenedzsment dönt arról, hogy mely folyamatokat hajtja végre.
A futó folyamatok mindegyike ugyanabban a másodpercben többször is be- és kiléphet a processzorból, és egy másik folyamathoz vezethet.
A rendszermag felelős annak eldöntéséért, hogy mely folyamatokat rendeljük a processzorhoz.
Mivel a folyamatok közötti váltás nagyon gyorsan megtörténik, a program akkor is futhat, ha nem a processzoron van.
Hozzáférési módok
A folyamat végrehajtása kétféle módon hajtható végre.
Felhasználói mód : több alrendszerből áll. Ezek közül az egyik, beleértve a környezeti alrendszert is, különböző operációs rendszerekre tervezett alkalmazásokat futtat.
A felhasználói mód nem privilegizált mód. Ebben az üzemmódban minden szoftvernek kéréseket kell tennie a rendszermagnak, hogy kiváltságos utasításokat hajtson végre, például folyamatokat.
A kernel mód : kiváltságosnak tekinthető, mert hozzáférést biztosít az egész számítógéphez. Amikor a CPU Kernel módban van, azt jelzi, hogy megbízható szoftvert futtat, és képes bármilyen utasítás végrehajtására.
Lásd a CPU jelentését.
Memóriakezelés
A feladatkezelőben a RAM egy része (teljes memória) a rendszermaghoz van rendelve.
A folyamatmenedzsment során a rendszermag elküldi a programokat egy címterületnek.
A rendszermaghoz rendelt teljes memória része biztosítja, hogy mindig rendelkezésre álljanak a memória, hogy az alapfolyamatokat ebbe a helyre küldjük.
A Kernel feladata az is, hogy meghatározza azt a memóriamennyiséget, amelyet az egyes folyamatok működtethetnek.
Eszközkezelés
A Kernel vezérli a számítógéphez csatlakoztatott perifériákat.
Amikor egy felhasználó csatlakoztat egy eszközt (pl. Toll meghajtót, nyomtatót, fejhallgatót, egeret stb.), A Kernel kezeli az eszköz memóriáját, és kommunikál a számítógép programjaival és hardverével.
Mindegyik eszköz rendelkezik egy meghajtóval, amely egy adott operációs rendszeren dolgozik. Ezért a Windows számára tervezett illesztőprogram nem működik, például egy MAC-en.
Az egyes készülékek meghajtójának egy bizonyos elektronikus eszköz és a számítógép operációs rendszere között végrehajtott parancsok fordítása.
Az operációs rendszer szolgáltatásait egy héjnak nevezett felhasználói felületen keresztül érik el, amely angolul "shell". A név annak a ténynek köszönhető, hogy a héj a legkülső réteg, a mag körül.
Lásd az interfész jelentését.
A rendszerhívások
A rendszerhívások olyan speciális funkciók, amelyeket a felhasználói módban használt számítógépprogramok használnak. Ezek a számítógép operációs rendszerének magját hívják fel, hogy bizonyos műveleteket hajtson végre.
Ezek a funkciók gyakran összetettek és olyan funkciókat használnak, amelyeket az átlagos felhasználó nem fér hozzá.
Lásd a Windows rendszerhívások és a megfelelő Linux rendszermag néhány példáját.
| A windows | Linux | Termékleírás |
|---|---|---|
CloseHandle | közel | Zárja be a fájlt |
| CreateFile | nyílt | Fájl létrehozása |
| DeleteFile | leválasztás | Fájl törlése |
| ExitProcess | kijárat | Fejezze be a folyamatot és az összes szegmenst |
| GetLocalTime | csapat | Az aktuális hely, a dátum és az idő lekérése |
További információ a Windows rendszerről.
Kernel típusok
Az operációs rendszer magja architektúráját tekintve lehet monolit, hibrid vagy mikronukleusz .
monolitikus
Az eszközvezérlők és a kernelbővítmények kernelterületen futnak, teljes hardver hozzáféréssel.
Mivel minden modul ugyanabban a címterületben fut, ha az egyik szóközben hiba lép fel, az egész rendszer érintheti.
Példák monolitikus : Linux, BSD, MS-DOS és Solaris.
A Linux az egyik legismertebb monolit kernel,
Szabad és hordozható szoftverként a Linux előnye, hogy több tucat platformon dolgozik, az IBM számítógépektől a mobileszközökhöz, az okostelefonokhoz vagy az iPodokhoz.
További információ a szoftverről és a hardverről.
Mikronukleusz vagy mikrokernel
A mikronukleusz, ahogy azt a neve is jelzi, egy nagyon kernel, és ezért a Kernel térben a lehető legkevesebb folyamatot hajtja végre.
Néhány folyamat a felhasználói térben fut.
A micronucleus típusú kernel esetén, ha hiba történik, egyszerűen indítsa újra a problémát bemutató szolgáltatást.
Ez megakadályozza, hogy a teljes rendszer kopogjon (mint a monolitikus kernel).
A mikronukleusok példái : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa és GNU Hurd.
hibrid
A hibrid rendszerek olyan rendszereknek tekintendők, amelyek középmezővel működnek, összehasonlítva a monolitikus és mikronukleuszokkal.
A hibrid kombinálja a mikrokernel stabilitását és biztonságát a monolit teljesítményével.
A hibrid kernel hasonlít egy mikronukleuszhoz, de kódja ("nem lényeges") van a magterületen, így a végrehajtott műveletek gyorsabbak.
Hibridek példái : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX és Xinu.
Az Android Kernel Linuxból épült. Azonban nem minden az Androidot Linuxnak minősíti, mert úgy vélik, hogy csak Linuxon alapul, de nem maga a Linux.
További információ az Androidról.
