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 alSå er 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 det opprettholder et minimumsmengde som kjører i kjerneområdet når som helst.
Mikrokerneller kjører bare den minimale mengden operativsystemtjenester, for eksempel minnestyring, trådstyring og interprosess-kommunikasjon i kjerneområdet. Alle andre tjenester, for eksempel enhetsdrivere, brukergrensesnitt og filhåndtering, kjøres på brukerområdet. MikrokernelenMinimerer mengden kode som kjører i kjernemodus.
En hybridkjerne er en kombinasjon av monolitiske og mikrokerneller. De fleste av operativsystemets systemtjenester kjøres i kjerneområdet, som en monolitisk kjerne. Det er andre tjenester, for eksempel filsystemet og vindusystemet, som kjøres på brukerområdet.
De andre kjernetypene er nanokernel og eksokernel. Nanokernel bruker enhetsdrivere for å håndtere nesten alle tjenestene. Exokernel bruker programmer for å tildele fysiske ressurser.