ในการคำนวณเคอร์เนลคืออะไร?

ในระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่เคอร์เนลเป็นองค์ประกอบหลัก มันเป็นสะพานเชื่อมระหว่างผู้ใช้กับแอปพลิเคชันและฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังเป็นกลไกที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถจัดการผู้ใช้หลายคนและหลายงานพร้อมกัน ชนิดของเมล็ดคือเคอร์เนลเสาหิน, microkernel, ลูกผสมเคอร์เนล, nanokernel และ exokernel

เคอร์เนลจัดการทรัพยากรระบบทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ ซึ่งรวมถึงที่เก็บข้อมูลระยะยาวหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยความจำระยะสั้นและอุปกรณ์รับเข้าและส่งออก เมื่อแอปพลิเคชันต้องการหนึ่งในทรัพยากรเหล่านี้เคอร์เนลจะทำให้ทรัพยากรพร้อมใช้งานและดำเนินการตามคำขอให้เสร็จสมบูรณ์

การจัดการทรัพยากรนี้ช่วยให้ระบบปฏิบัติการมีทั้งผู้ใช้หลายคนและมัลติทาสกิ้ง ระบบปฏิบัติการไม่ได้ทำงานมากกว่าหนึ่งงานในเวลาเดียวกัน แต่เคอร์เนลจะสลับงานด้วยความเร็วสูงจนคอมพิวเตอร์ดูเหมือนจะทำงานหลายอย่างแทน เคอร์เนลยังรับผิดชอบในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรัพยากรที่ใช้โดยผู้ใช้รายหนึ่งหรือกระบวนการไม่ละเมิดการร้องขอของผู้ใช้หรือกระบวนการอื่น

เมล็ดมีสองประเภทหลักคือเคอร์เนลเสาหินและ microkernel เมล็ดแบบเสาหินใช้วิธีการควบคุมการจัดการทรัพยากรซึ่งบริการระบบปฏิบัติการทั้งหมดทำงานในพื้นที่ที่อยู่เดียวกันซึ่งเรียกว่าพื้นที่เคอร์เนล เคอร์เนลเสาหินบางตัวสามารถโหลดและยกเลิกการโหลดโมดูลที่ดำเนินการได้ สิ่งนี้จะขยายขีดความสามารถของระบบปฏิบัติการในขณะที่ยังคงรักษารหัสขั้นต่ำไว้ในพื้นที่เคอร์เนลในแต่ละครั้ง

Microkernels รันบริการระบบปฏิบัติการเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเช่นการจัดการหน่วยความจำการจัดการเธรดและการสื่อสารระหว่างกระบวนการในพื้นที่เคอร์เนล บริการอื่น ๆ ทั้งหมดเช่นไดรเวอร์อุปกรณ์ส่วนต่อประสานผู้ใช้และการจัดการไฟล์ถูกเรียกใช้ในพื้นที่ผู้ใช้ microkernel ลดจำนวนรหัสที่รันในโหมดเคอร์เนลอย่างรุนแรง

เคอร์เนลลูกผสมคือการรวมกันของเสาหินและ microkernels บริการระบบของระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่ทำงานในพื้นที่เคอร์เนลเช่นเคอร์เนลเสาหิน มีบริการอื่น ๆ เช่นระบบไฟล์และระบบหน้าต่างที่ทำงานในพื้นที่ผู้ใช้

เคอร์เนลชนิดอื่นคือ nanokernel และ exokernel nanokernel ใช้ไดรเวอร์อุปกรณ์เพื่อจัดการบริการเกือบทั้งหมด exokernel ใช้โปรแกรมเพื่อจัดสรรทรัพยากรทางกายภาพ