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 Systemressourcen des Computers. Dies umfasst Langzeitspeicher, die Central Processing Unit (CPU), der Kurzzeitgedächtnis 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 AlDies ist daher dafür verantwortlich, dass die von einem Benutzer oder Prozess verwendeten Ressourcen nicht gegen die Anfrage eines anderen Benutzers oder eines anderen Prozesses verletzt werden.
Es gibt zwei Haupttypen von Kerneln der monolithische Kernel und das Mikrokernel. Monolithische Kerne verwenden eine aufsichtsrechtliche Methode des Ressourcenmanagements, bei der alle Betriebssystemdienste im selben Adressraum ausgeführt werden, der als Kernel -Raum bezeichnet wird. Einige monolithische Kernel können ausführbare Module laden und entladen. Dadurch wird die Funktionen des Betriebssystems erweitert und gleichzeitig eine Mindestmenge an Code beibehalten, die im Kernelraum zu jeder Zeit ausgeführt wird.
Mikrokernel führen nur die minimale Menge an Betriebssystemdiensten aus, 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 Mikrokernelminimiert die Codemenge, die im Kernel -Modus ausgeführt wird, erheblich.
Ein Hybridkern ist eine Kombination aus monolithischem und microkernel. Die meisten Systemdienste des Betriebssystems werden im Kernelraum wie einem monolithischen 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.