Jedro

Kaj je jedro:

Kernel je angleška beseda, ki se v računalništvu uporablja za označevanje jedra operacijskega sistema, ki je glavni del računalnika.

Preprosta sprememba iz različice Kernela na starejšo ali najnovejšo različico lahko zadostuje za odpravljanje težav s strojno opremo in združljivostjo v računalniku.

Z popolnim nadzorom vsega, kar je povezano s sistemom, je jedro eden prvih programov, ki se naloži med zagonom.

Takoj ko se zažene, jedro zažene proces, ki zazna vso strojno opremo, potrebno za pravilno delovanje računalnika.

Poleg tega jedro upravlja vhodne in izhodne zahteve programske opreme ter upravlja, na primer, uporabljene pomnilniške in periferne naprave.

Funkcija jedra

Jedro, jedro sistema, je odgovorno za povezovanje programske opreme s strojno opremo.

Na ta način vzpostavi učinkovito komunikacijo med viri operacijskega sistema in upravlja njene glavne funkcije.

Glej spodaj glavne funkcije operacijskega sistema, ki ga upravlja jedro.

Upravljanje procesov

V operacijskem sistemu je postopek tekoči program.

Upravljanje procesov, ki ga izvaja jedro, določa, kateri procesi bodo izvedeni.

Vsak od potekajočih procesov lahko vstopi in izstopi iz procesorja večkrat v isti sekundi, s čimer se umakne drug proces.

Jedro je odgovorno za odločanje, kateri procesi bodo dodeljeni procesorju.

Ker se preklapljanje med procesi dogaja zelo hitro, se lahko program nadaljuje, tudi če ni na procesorju.

Načini dostopa

Izvajanje postopka se lahko izvede na dva različna načina.

Uporabniški način : je sestavljen iz več podsistemov. Eden od njih, vključno z okoljskim podsistemom, izvaja aplikacije, ki so namenjene različnim tipom operacijskih sistemov.

Uporabniški način velja za neprivilegiran način. Vsa programska oprema v tem načinu mora zahtevati jedro, da lahko izvede privilegirana navodila, kot je ustvarjanje procesov.

Način jedra : je privilegiran, ker ima dostop do celotnega računalnika. Ko je CPU v načinu jedra, to pomeni, da izvaja zanesljivo programsko opremo in lahko izvaja vsa navodila.

Oglejte si pomen CPU.

Upravljanje pomnilnika

V upravitelju opravil je jedru dodeljen del pomnilnika RAM (skupni pomnilnik).

Med upravljanjem procesov jedro pošlje programe na naslovni prostor.

Del celotnega pomnilnika, dodeljen jedru, zagotavlja, da je vedno na voljo pomnilnik za osnovne procese, ki jih je treba poslati v ta prostor.

Jedro ima tudi funkcijo določanja količine pomnilnika, do katerega lahko vsak proces dostopa med delovanjem.

Upravljanje naprave

Jedro nadzoruje zunanje naprave, povezane z računalnikom.

Kadarkoli uporabnik poveže napravo (npr. Pogon tiskalnika, tiskalnik, slušalke, miško itd.), Jedro upravlja pomnilnik te naprave in komunicira s programi in strojno opremo računalnika.

Vsaka naprava ima pogon, ki je izdelan za delo na določenem operacijskem sistemu. Zato gonilnik, izdelan za Windows, ne deluje, na primer, na MAC-u.

Gonilnik vsake naprave mora izvesti neke vrste prevod ukazov, ki se izvršujejo med določeno elektronsko napravo in operacijskim sistemom računalnika.

Dostop do storitev operacijskega sistema poteka prek uporabniškega vmesnika, imenovanega shell, ki v angleščini pomeni "shell". Ime je posledica dejstva, da je lupina najbolj zunanji sloj, okoli jedra.

Glej pomen vmesnika.

Sistemski klici

Sistemski klici so posebne funkcije, ki jih imajo računalniški programi v uporabniškem načinu. Uporabljajo se za priklic jedra operacijskega sistema računalnika, tako da opravi določeno dejanje.

Te funkcije so pogosto zapletene in uporabljajo funkcije, do katerih povprečni uporabnik nima dostopa.

Spodaj si oglejte nekaj primerov sistemskih klicev Windows in njihovega ustreznega jedra Linuxa.

Več o sistemu Windows.

Vrste jedra

Glede na svojo arhitekturo je lahko jedro operacijskega sistema monolitno, hibridno ali mikronukleusno .

Monolitna

Gonilniki naprav in razširitve jedra se izvajajo v jedru, s popolnim dostopom do strojne opreme.

Ker se vsi moduli izvajajo v istem naslovnem prostoru, če pride do napake v enem od teh prostorov, lahko to vpliva na celoten sistem.

Primeri monolitnih : Linux, BSD, MS-DOS in Solaris.

Linux je ena izmed najbolj znanih monolitnih jeder,

Kot brezplačna in prenosna programska oprema, ki jo ima, ima Linux prednost, da dela na desetinah platform, od IBM-ovih računalnikov do mobilnih naprav, pametnih telefonov ali iPod-ov.

Več o programski in strojni opremi.

Mikronukleus ali mikrokernel

Mikronukleus, kot že ime pove, je zelo majhno jedro, zato v prostoru Kernel izvaja čim manj procesov.

Nekateri procesi se izvajajo v uporabniškem prostoru.

Z jedrom tipa mikronukleus, če pride do napake, preprosto znova zaženite storitev, ki je predstavljala težavo.

To bo preprečilo prevrnitev celotnega sistema (kot pri monolitnem jedru).

Primeri mikronukleusov : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa in GNU Hurd.

Hibrid

Hibridni sistemi se obravnavajo kot sistemi, ki delujejo s srednjo podlago v primerjavi z monolitnimi in mikronukleusi.

Hibrid združuje stabilnost in varnost mikrokernela z zmogljivostjo monolitne.

Hibridno jedro je podobno mikronukleusu, vendar ima kodo ("nebistveno") v jedru tako, da so izvedene operacije hitrejše.

Primeri hibridov : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX in Xinu.

Jedro Android je zgrajeno iz Linuxa. Vendar pa vsi ne razvrstijo Androida kot Linuxa, ker menijo, da temelji le na Linuxu, ne pa tudi na Linuxu.

Več o Androidu.