Kernel

Kernel (ядро) — это основная часть операционной системы, обеспечивающая взаимодействие между аппаратным обеспечением и программами. Ядро управляет ресурсами компьютера (процессором, памятью, устройствами ввода-вывода) и координирует их работу, обеспечивая выполнение задач, запросов и команд. В Unix-подобных системах, таких как Linux, ядро играет центральную роль, и без него операционная система не может функционировать.

Основные функции и особенности ядра

1. Управление процессами: Ядро контролирует запуск, приостановку, возобновление и завершение процессов, распределяет процессорное время между ними и управляет многозадачностью.
2. Управление памятью: Ядро отвечает за распределение и освобождение оперативной памяти, виртуальную память и защиту памяти. Оно выделяет необходимую память для программ и следит, чтобы программы не использовали область памяти друг друга.
3. Управление устройствами: Ядро взаимодействует с драйверами для управления подключенными устройствами, такими как диски, принтеры, видеокарты и сети. Оно абстрагирует физическое устройство, предоставляя программам единый интерфейс для взаимодействия.
4. Файловая система: Ядро обеспечивает работу с файловой системой, управление доступом к файлам и их чтение и запись. Оно также поддерживает различные типы файловых систем, такие как ext4, NTFS, FAT, и другие.
5. Безопасность и управление правами доступа: Ядро контролирует доступ к ресурсам, обеспечивая безопасность данных и ресурсов от несанкционированного доступа. Оно определяет, какие процессы или пользователи имеют доступ к определённым ресурсам и файлам.
6. Сетевое взаимодействие: Ядро управляет сетевыми подключениями, протоколами и передачей данных, обеспечивая взаимодействие с другими устройствами и сетями. Оно поддерживает TCP/IP и другие сетевые протоколы.

Виды ядер

• Монолитное ядро: Включает основные функции в одном модуле. Пример — ядро Linux, в котором все основные компоненты, такие как управление памятью и устройствами, работают в одном пространстве.
• Микроядро: Имеет минимальную функциональность, включая только базовые задачи, такие как управление памятью и процессами. Все остальные компоненты работают как независимые модули. Пример — микроядро Minix или Mach.
• Гибридное ядро: Комбинирует черты монолитного и микроядра. Пример — ядро Windows NT, которое содержит части, работающие в разных режимах.

Ядро — это фундамент операционной системы, отвечающий за стабильность и производительность системы.