jadro

Čo je to jadro:

Jadro je anglické slovo, ktoré sa používa pri výpočte jadra operačného systému, ktorý je hlavnou súčasťou počítača.

Jednoduchá zmena z verzie jadra na staršiu alebo aktuálnejšiu verziu môže postačovať na vyriešenie problémov s hardvérom a kompatibilitou v počítači.

S úplnou kontrolou všetkého, čo sa týka systému, je jadro jedným z prvých programov, ktoré sa majú načítať počas spúšťania.

Hneď po spustení jadra spustí proces, ktorý detekuje všetok hardvér potrebný na správne fungovanie počítača.

Okrem toho jadro obsluhuje softvérové ​​vstupné a výstupné požiadavky a spravuje napríklad používané pamäťové a periférne zariadenia.

Funkcia jadra

Jadro, jadro systému, je zodpovedné za pripojenie softvéru k hardvéru.

Týmto spôsobom vytvára efektívnu komunikáciu medzi zdrojmi operačného systému a riadi svoje hlavné funkcie.

Nižšie uvádzame hlavné funkcie operačného systému, ktoré spravuje jadro.

Procesné riadenie

V operačnom systéme je proces spustený.

Riadenie procesov vykonávané jadrom rozhoduje o tom, ktoré procesy sa vykonajú.

Každý z bežiacich procesov môže vstúpiť a opustiť procesor niekoľkokrát v tej istej sekunde, čím sa dostane do iného procesu.

Jadro je zodpovedné za rozhodovanie, ktoré procesy budú pridelené procesoru.

Pretože prepínanie medzi procesmi prebieha veľmi rýchlo, program môže pokračovať aj v prípade, že nie je na procesore.

Prístupové režimy

Vykonanie procesu sa môže uskutočniť dvoma rôznymi spôsobmi.

Užívateľský režim : pozostáva z niekoľkých podsystémov. Jeden z nich, vrátane environmentálneho subsystému, spúšťa aplikácie určené pre rôzne typy operačných systémov.

Užívateľský režim sa považuje za neprivilegovaný režim. Všetok softvér v tomto režime musí požiadať jadro o vykonanie privilegovaných inštrukcií, napríklad o vytvorenie procesov.

Režim jadra : je považovaný za privilegovaný, pretože má prístup k celému počítaču. Keď je procesor v režime jadra, znamená to, že je spustený spoľahlivý softvér a je schopný vykonávať všetky pokyny.

Pozrite si význam CPU.

Správa pamäte

V Správcovi úloh je jadru pridelená časť pamäte RAM (celková pamäť).

Počas riadenia procesov jadro posiela programy do adresného priestoru.

Časť celkovej pamäte pridelenej jadru zaručuje, že vždy je k dispozícii pamäť pre základné procesy, ktoré sa majú do tohto priestoru odoslať.

Jadro má tiež funkciu definovať množstvo pamäte, ku ktorej má každý proces prístup počas svojej prevádzky.

Správa zariadení

Jadro ovláda periférne zariadenia pripojené k počítaču.

Kedykoľvek používateľ pripojí zariadenie (napr. Pero, tlačiareň, headset, myš atď.), Jadro spravuje pamäť tohto zariadenia a komunikuje s programami a hardvérom počítača.

Každé zariadenie má jednotku, ktorá bola vytvorená na prácu s konkrétnym operačným systémom. Preto ovládač určený pre systém Windows nefunguje, napríklad na systéme MAC.

Ovládačom každého zariadenia je vykonávať druh prekladu príkazov, ktoré sa vykonávajú medzi určitým elektronickým zariadením a operačným systémom počítača.

Služby operačného systému sú prístupné cez užívateľské rozhranie nazývané shell, čo v angličtine znamená "shell". Názov je spôsobený tým, že obal je vonkajšia vrstva, okolo jadra.

Pozrite si význam rozhrania.

Systémové volania

Systémové volania sú špecifické funkcie, ktoré majú počítačové programy používané v užívateľskom režime. Používajú sa na vyvolanie jadra operačného systému počítača tak, aby vykonal určitú činnosť.

Tieto funkcie sú často zložité a využívajú funkcie, ku ktorým nemá priemerný používateľ prístup.

Nižšie nájdete niekoľko príkladov systémových volaní systému Windows a ich príslušného Linuxového jadra.

Získajte viac informácií o systéme Windows.

Typy jadra

Čo sa týka architektúry, jadro operačného systému môže byť monolitické, hybridné alebo mikronukleové .

jednoliaty

Ovládače zariadení a rozšírenia jadra sa spúšťajú v priestore jadra s plným prístupom k hardvéru.

Pretože všetky moduly bežia v rovnakom adresnom priestore, ak sa vyskytne chyba v jednom z týchto priestorov, môže byť ovplyvnený celý systém.

Príklady monolitických : Linux, BSD, MS-DOS a Solaris.

Linux je jedným z najznámejších monolitických jadier,

Ako slobodný a prenosný softvér, ktorý je, Linux má výhodu v práci na desiatkach platforiem, od počítačov IBM po mobilné zariadenia, smartfóny alebo iPody.

Získajte viac informácií o softvéri a hardvéri.

Mikronukle alebo mikrokernel

Mikronukleus, ako už názov napovedá, je veľmi malé jadro, a preto v priestore jadra vykonáva čo najmenej procesov.

Niektoré procesy prebiehajú v užívateľskom priestore.

Ak sa vyskytne chyba, pomocou jadra typu mikronukleus jednoducho reštartujte službu, ktorá tento problém predložila.

Tým sa zabráni prevráteniu celého systému (ako pri monolitickom jadre).

Príklady mikronukleov : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa a GNU Hurd.

hybridný

Hybridné systémy sú považované za systémy, ktoré pracujú so strednou zemou v porovnaní s monolitickými a mikronukleármi.

Hybrid kombinuje stabilitu a bezpečnosť mikrokernelu s výkonom monolitického.

Hybridné jadro je podobné mikronukleu, ale v jadrovom priestore má kód ("non-essential"), takže vykonané operácie sú rýchlejšie.

Príklady hybridov : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX a Xinu.

Android jadro je postavený z Linuxu. Avšak nie všetky klasifikujú Android ako Linux, pretože si myslia, že je založený len na Linuxe, ale nie na Linuxe.

Získajte viac informácií o systéme Android.