ydin

Mikä on ydin:

Kernel on englanninkielinen sana, jota käytetään tietojenkäsittelyssä, jotta voidaan määrittää tietokoneen pääosa.

Yksinkertainen muutos ytimen versiosta vanhempaan tai nykyiseen versioon saattaa riittää ratkaisemaan tietokoneessa olevat laitteisto- ja yhteensopivuusongelmat.

Kun kaikki ytimessä olevat järjestelmät hallitaan, ydin on yksi ensimmäisistä ohjelmista, jotka ladataan käynnistyksen aikana.

Heti, kun ydin käynnistyy, ydin käynnistää prosessin, joka havaitsee kaikki oikean tietokoneen toimintaan tarvittavat laitteet.

Lisäksi ydin käyttää ohjelmistojen syöttö- ja tulostuspyyntöjä ja hallinnoi esimerkiksi muistia ja oheislaitteita.

Ytimen toiminto

Järjestelmän ytimen ydin on vastuussa ohjelmiston liittämisestä laitteistoon.

Tällä tavoin se luo tehokkaan viestinnän käyttöjärjestelmän resurssien välillä ja hallitsee sen päätoimintoja.

Katso alla olevan ytimen hallinnoiman käyttöjärjestelmän päätoimintoja.

Prosessin hallinta

Käyttöjärjestelmässä prosessi on käynnissä oleva ohjelma.

Ytimen suorittama prosessinhallinta päättää, mitkä prosessit suoritetaan.

Kukin käynnissä olevista prosesseista voi syöttää prosessoriin ja poistua siitä useita kertoja samassa sekunnissa ja antaa toisen prosessin.

Ytimen tehtävänä on päättää, mitkä prosessit jaetaan prosessorille.

Koska prosessien vaihtaminen tapahtuu hyvin nopeasti, ohjelma voi jatkaa toimintaansa, vaikka se ei olisi prosessorissa.

Pääsytilat

Prosessin suorittaminen voidaan suorittaa kahdella eri tavalla.

Käyttötila : koostuu useista osajärjestelmistä. Yksi niistä, mukaan lukien ympäristöalajärjestelmä, suorittaa sovelluksia, jotka on suunniteltu eri käyttöjärjestelmille.

Käyttötilaa pidetään epäoikeudenmukaisena. Kaikkien tässä tilassa olevien ohjelmistojen on tehtävä pyyntöjä ytimelle, jotta se voi suorittaa etuoikeutettuja ohjeita, kuten prosessien luomista.

Ytimen tila : pidetään etuoikeutettuna, koska sillä on pääsy koko tietokoneeseen. Kun keskusyksikkö on ytimen tilassa, se osoittaa, että se käyttää luotettavaa ohjelmistoa ja pystyy suorittamaan kaikki ohjeet.

Katso CPU: n merkitys.

Muistin hallinta

Tehtävienhallinnassa osa RAM-muistista (koko muisti) allokoidaan ytimelle.

Prosessinhallinnan aikana ydin lähettää ohjelmat osoitetilaan.

Ytimelle allokoidun kokonaismuistin osa varmistaa, että aina käytettävissä oleva muisti on lähetettävissä kyseiseen tilaan.

Ytimen tehtävänä on myös määrittää, kuinka paljon muistia jokainen prosessi voi käyttää sen käytön aikana.

Laitehallinta

Ydin ohjaa tietokoneeseen liitettyjä oheislaitteita.

Aina kun käyttäjä yhdistää laitteen (esim. Kynäkäyttö, tulostin, kuulokkeet, hiiri jne.), Ydin hallitsee laitteen muistia ja kommunikoi tietokoneen ohjelmien ja laitteiden kanssa.

Jokaisessa laitteessa on asema, joka on tehty toimimaan tietyllä käyttöjärjestelmällä. Siksi Windowsille suunniteltu ohjain ei toimi esimerkiksi MAC: ssä.

Kunkin laitteen ohjain on suorittaa eräänlainen käännös tietyistä elektronisista laitteista ja tietokoneen käyttöjärjestelmästä suoritettavista komentoista.

Käyttöjärjestelmän palveluihin pääsee käsiksi käyttöliittymällä, jota kutsutaan kuoreksi, joka englanniksi tarkoittaa "kuori". Nimi johtuu siitä, että kuori on uloin kerros ytimen ympärillä.

Katso käyttöliittymän merkitys.

Järjestelmäpuhelut

Järjestelmäpuhelut ovat erityisiä toimintoja, joita käyttäjäohjelmassa käytetyillä tietokoneohjelmilla on. Niiden avulla voidaan käynnistää tietokoneen käyttöjärjestelmän ydin niin, että se suorittaa tiettyjä toimia.

Nämä toiminnot ovat usein monimutkaisia ​​ja käyttävät ominaisuuksia, joita keskimääräinen käyttäjä ei voi käyttää.

Alla on joitakin esimerkkejä Windows-järjestelmän puheluista ja niiden vastaavasta Linux-ytimestä.

Lisätietoja Windowsista.

Ytimen tyypit

Mitä tulee sen arkkitehtuuriin, käyttöjärjestelmän ydin voi olla monoliittinen, hybridi tai mikronukleus .

yhtenäinen

Laiteohjaimet ja ytimen laajennukset toimivat kernel-tilassa, jossa on täysi laitteiston käyttö.

Koska kaikki moduulit toimivat samassa osoitetilassa, jos jossakin näistä tiloista ilmenee virhe, koko järjestelmä voi vaikuttaa.

Esimerkkejä monoliittisista : Linux, BSD, MS-DOS ja Solaris.

Linux on yksi tunnetuimmista monoliittisista ytimistä,

Vapaana ja kannettavana ohjelmana se on Linuxin etuna se, että se toimii kymmenillä alustoilla, IBM: n tietokoneista mobiililaitteisiin, älypuhelimiin tai iPodeihin.

Lisätietoja ohjelmistoista ja laitteista ..

Micronucleus tai mikrokerneli

Mikronukle, kuten nimikin kertoo, on hyvin pieni ydin, ja siksi se suorittaa mahdollisimman vähän prosesseja ytimen tilassa.

Jotkin prosessit kulkevat käyttäjätilassa.

Jos mikronukleus-tyyppinen ydin, jos virhe ilmenee, käynnistetään uudelleen, yksinkertaisesti yritä käynnistää ongelman esittävä palvelu.

Tämä estää koko järjestelmän lyömisen (kuten monoliittisen ytimen).

Esimerkkejä mikronukleista : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa ja GNU Hurd.

hybridi

Hybridijärjestelmiä pidetään järjestelminä, jotka toimivat keskimmäisellä maalla verrattuna monoliittisiin ja mikronukleihin.

Hybridi yhdistää mikrokernelin vakauden ja turvallisuuden monoliittisen suorituskyvyn kanssa.

Hybridi-ydin on samanlainen kuin mikronukle, mutta sillä on ydintilaan koodi ("ei-olennainen") niin, että suoritetut toiminnot ovat nopeampia.

Esimerkkejä hybrideistä : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX ja Xinu.

Android-ydin on rakennettu Linuxista. Kaikki eivät kuitenkaan luokitse Androidia Linuxiksi, koska ne katsovat, että se perustuu vain Linuxiin, mutta ei Linuxiin.

Lisätietoja Androidista.