Jádro

Co je to jádro:

Jádro je anglické slovo používané ve výpočetní technice k označení jádra operačního systému, který je hlavní částí počítače.

Jednoduchá změna z verze jádra na starší nebo aktuální verze může být dostatečná k vyřešení problémů s hardwarem a kompatibilitou v počítači.

S plnou kontrolou všeho, co se týká systému, je jádro jedním z prvních programů, které mají být načteny během spouštění.

Jakmile se jádro spustí, spustí proces, který detekuje veškerý hardware potřebný pro správnou činnost počítače.

Kromě toho jádro obsluhuje softwarové vstupní a výstupní požadavky a spravuje například používané paměťové a periferní zařízení.

Funkce jádra

Jádro systému, jádro systému, je zodpovědné za připojení softwaru k hardwaru.

Tímto způsobem vytváří efektivní komunikaci mezi zdroji operačního systému a řídí jeho hlavní funkce.

Viz níže hlavní funkce operačního systému spravovaného jádrem.

Řízení procesů

V operačním systému je proces spuštěn.

Řízení procesů prováděné jádrem rozhoduje, které procesy budou provedeny.

Každý z běžících procesů může vstoupit a opustit procesor několikrát za stejnou sekundu, což dává cestu jinému procesu.

Jádro je zodpovědné za rozhodování, které procesy budou přiděleny procesoru.

Protože přepínání mezi procesy probíhá velmi rychle, program může pokračovat v běhu, i když není na procesoru.

Přístupové režimy

Provedení procesu může být provedeno dvěma různými způsoby.

Uživatelský režim : sestává z několika podsystémů. Jeden z nich, včetně environmentálního subsystému, provozuje aplikace určené pro různé typy operačních systémů.

Uživatelský režim je považován za nevhodný režim. Veškerý software v tomto režimu musí požádat jádro, aby provedlo privilegované instrukce, například vytváření procesů.

Režim jádra : je považován za privilegovaný, protože má přístup k celému počítači. Pokud je procesor v režimu jádra, znamená to, že je spuštěn spolehlivý software a je schopen provádět všechny pokyny.

Viz význam CPU.

Správa paměti

Ve správci úloh je jádru přidělena část paměti RAM (celková paměť).

Během řízení procesu odešle jádro programy do adresního prostoru.

Část celkové paměti přidělená jádru zajišťuje, že je vždy k dispozici paměť pro základní procesy, které mají být do tohoto prostoru odeslány.

Jádro má také funkci definovat velikost paměti, ke které má každý proces přístup.

Správa zařízení

Jádro řídí periferní zařízení připojené k počítači.

Kdykoliv uživatel připojí zařízení (např. Pero, tiskárna, sluchátka, myš atd.), Jádro spravuje paměť tohoto zařízení a komunikuje s programy a hardwarem počítače.

Každé zařízení má jednotku, která byla provedena pro práci na konkrétním operačním systému. Ovladač navržený pro systém Windows proto nefunguje, například v systému MAC.

Ovladačem každého zařízení je provádět určitý druh překladů příkazů prováděných mezi určitým elektronickým zařízením a operačním systémem počítače.

K službám operačního systému je přistupováno prostřednictvím uživatelského rozhraní zvaného shell, což v angličtině znamená "shell". Jméno je kvůli skutečnosti, že shell je vnější vrstva, kolem jádra.

Viz význam rozhraní.

Systémová volání

Systémová volání jsou specifické funkce, které mají počítačové programy používané v uživatelském režimu. Používají se k vyvolání jádra operačního systému počítače, takže provádí určité akce.

Tyto funkce jsou často složité a využívají funkce, ke kterým nemá průměrný uživatel přístup.

Níže naleznete několik příkladů systémových volání systému Windows a jejich odpovídajícího linuxového jádra.

Další informace o systému Windows.

Typy jader

Jádro operačního systému může být vzhledem ke své architektuře monolitické, hybridní nebo mikronukleové .

Monolitické

Ovladače zařízení a rozšíření jádra běží v prostoru jádra s plným přístupem k hardwaru.

Protože všechny moduly běží ve stejném adresním prostoru, pokud dojde k chybě v jednom z těchto prostorů, může být ovlivněn celý systém.

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

Linux je jedním z nejznámějších monolitických jader,

Jako volný a přenosný software, který je, Linux má výhodu v práci na desítkách platforem, od počítačů IBM po mobilní zařízení, smartphony nebo iPody.

Další informace o softwaru a hardwaru ..

Mikronukle nebo mikrokernel

Mikronukleus, jak název napovídá, je velmi malé jádro, a proto v prostoru jádra provádí co nejmenší počet procesů.

Některé procesy probíhají v uživatelském prostoru.

V případě, že dojde k chybě mikronukleového jádra, jednoduše restartujte službu, která tento problém představovala.

Tím se zabrání převrácení celého systému (stejně jako u monolitického jádra).

Příklady mikronukleů : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa a GNU Hurd.

Hybrid

Hybridní systémy jsou považovány za systémy, které pracují se středním terénem ve srovnání s monolitickými a mikronukleárními.

Hybrid kombinuje stabilitu a bezpečnost mikrokernelu s výkonem monolitického.

Hybridní jádro je podobné mikronukleu, ale má v jádru kód ("non-essential"), takže provedené operace jsou rychlejší.

Příklady hybridů : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX a Xinu.

Jádro Androidu je postaveno z Linuxu. Nicméně ne všechny klasifikují Android jako Linux, protože se domnívají, že je založen pouze na Linuxu, ale ne na Linuxu samotném.

Další informace o systému Android.