เมล็ด

เคอร์เนลคืออะไร:

เคอร์เนลเป็นคำภาษาอังกฤษที่ใช้ในการคำนวณเพื่อกำหนด หลักของระบบปฏิบัติการ ซึ่งเป็นส่วนหลักของคอมพิวเตอร์

การเปลี่ยนแปลงอย่างง่าย ๆ จากรุ่นเคอร์เนลเป็นเวอร์ชันปัจจุบันหรือเก่ากว่าอาจเพียงพอที่จะแก้ไขปัญหาฮาร์ดแวร์และความเข้ากันได้ในคอมพิวเตอร์

ด้วยการควบคุมทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับระบบ Kernel เป็นหนึ่งในโปรแกรมแรกที่จะโหลดระหว่างการเริ่มต้น

ทันทีที่มันเริ่มทำงานเคอร์เนลจะเริ่มกระบวนการที่ตรวจพบฮาร์ดแวร์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสม

นอกจากนี้เคอร์เนลจะดำเนินการร้องขออินพุทและเอาท์พุทของซอฟต์แวร์และจัดการตัวอย่างเช่นหน่วยความจำและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ใช้

ฟังก์ชั่นเคอร์เนล

เคอร์เนลซึ่งเป็นแกนหลักของระบบมีหน้าที่เชื่อมต่อซอฟต์แวร์กับฮาร์ดแวร์

ด้วยวิธีนี้มันจะสร้างการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างทรัพยากรของระบบปฏิบัติการและจัดการหน้าที่หลักของมัน

ดูด้านล่างฟังก์ชั่นหลักของระบบปฏิบัติการบริหารโดยเคอร์เนล

การจัดการกระบวนการ

ในระบบปฏิบัติการกระบวนการเป็นโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่

การจัดการกระบวนการที่ทำโดยเคอร์เนลจะตัดสินใจว่ากระบวนการใดจะถูกดำเนินการ

กระบวนการที่ทำงานอยู่แต่ละกระบวนการสามารถเข้าและออกโปรเซสเซอร์ได้หลายครั้งในวินาทีเดียวกันเพื่อไปยังกระบวนการอื่น

เคอร์เนลมีหน้าที่ตัดสินใจว่ากระบวนการใดที่จะถูกจัดสรรในตัวประมวลผล

เนื่องจากการสลับระหว่างกระบวนการเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วโปรแกรมสามารถทำงานต่อไปแม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในโปรเซสเซอร์

โหมดการเข้าถึง

การดำเนินการของกระบวนการสามารถทำได้สองวิธีที่แตกต่างกัน

โหมดผู้ใช้ : ประกอบด้วยหลายระบบย่อย หนึ่งในนั้นรวมถึงระบบย่อยด้านสิ่งแวดล้อมใช้งานแอพพลิเคชั่นที่ออกแบบมาสำหรับระบบปฏิบัติการประเภทต่าง ๆ

โหมดผู้ใช้ถือเป็นโหมดที่ไม่ได้รับสิทธิพิเศษ ซอฟต์แวร์ทั้งหมดในโหมดนี้จะต้องส่งคำขอไปยังเคอร์เนลเพื่อดำเนินการตามคำแนะนำพิเศษเช่นการสร้างกระบวนการ

โหมดเคอร์เนล : ถือเป็นสิทธิพิเศษเนื่องจากสามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์ทั้งหมดได้ เมื่อ CPU อยู่ในโหมดเคอร์เนลแสดงว่ากำลังใช้งานซอฟต์แวร์ที่เชื่อถือได้และสามารถใช้งานคำสั่งต่าง ๆ ได้

ดูความหมายของ CPU

การจัดการหน่วยความจำ

ในตัวจัดการงานส่วนของ RAM (หน่วยความจำทั้งหมด) จะถูกจัดสรรให้กับเคอร์เนล

ในระหว่างการจัดการกระบวนการเคอร์เนลส่งโปรแกรมไปยังพื้นที่ที่อยู่

ส่วนของหน่วยความจำทั้งหมดที่จัดสรรให้กับเคอร์เนลทำให้แน่ใจได้ว่ามีหน่วยความจำที่พร้อมใช้งานเสมอสำหรับกระบวนการหลักที่จะส่งไปยังพื้นที่นั้น

เคอร์เนลยังมีหน้าที่กำหนดจำนวนหน่วยความจำที่แต่ละกระบวนการสามารถเข้าถึงได้ในระหว่างการดำเนินการ

การจัดการอุปกรณ์

เคอร์เนลควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

เมื่อใดก็ตามที่ผู้ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ (เช่นไดรฟ์ปากกาเครื่องพิมพ์ชุดหูฟังเมาส์ ฯลฯ ) เคอร์เนลจะจัดการหน่วยความจำของอุปกรณ์นั้นและสื่อสารกับโปรแกรมและฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์แต่ละตัวมีไดรฟ์ที่ทำงานบนระบบปฏิบัติการเฉพาะ ดังนั้นไดรเวอร์ที่ออกแบบมาสำหรับ Windows จะไม่ทำงานตัวอย่างเช่นบน MAC

ไดรเวอร์ของอุปกรณ์แต่ละชิ้นจะทำการแปลคำสั่งที่ดำเนินการระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่างกับระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์

บริการของระบบปฏิบัติการนั้นสามารถเข้าถึงได้ผ่านส่วนต่อประสานผู้ใช้ที่เรียกว่า เชลล์ ซึ่งในภาษาอังกฤษหมายถึง "เชลล์" ชื่อมีสาเหตุมาจากความจริงที่ว่าเปลือกเป็นชั้นนอกสุดรอบแกน

ดูความหมายของอินเตอร์เฟส

การเรียกระบบ

การเรียกของระบบเป็นฟังก์ชันเฉพาะที่โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในโหมดผู้ใช้มี พวกเขาจะใช้เพื่อเรียกหลักของระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์เพื่อให้การดำเนินการบางอย่าง

ฟังก์ชั่นเหล่านี้มักจะซับซ้อนและใช้คุณสมบัติที่ผู้ใช้ทั่วไปไม่สามารถเข้าถึงได้

ดูตัวอย่างด้านล่างของการเรียกระบบ Windows และเคอร์เนล Linux ที่เกี่ยวข้อง

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Windows

ประเภทเคอร์เนล

ด้วยความเคารพต่อสถาปัตยกรรมแกนกลางของระบบปฏิบัติการอาจเป็น แบบเสาหิน ลูกผสม หรือ ไมโครนิวเคลียส

เป็นเสาหิน

ไดรเวอร์อุปกรณ์และส่วนขยายเคอร์เนลทำงานในพื้นที่เคอร์เนลพร้อมการเข้าถึงฮาร์ดแวร์เต็มรูปแบบ

เนื่องจากโมดูลทั้งหมดทำงานในพื้นที่ที่อยู่เดียวกันหากมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นในช่องว่างเหล่านี้อย่างใดอย่างหนึ่งระบบทั้งหมดอาจได้รับผลกระทบ

ตัวอย่างของเสาหิน : Linux, BSD, MS-DOS และ Solaris

Linux เป็นหนึ่งในเมล็ดที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักกันดี

ในฐานะที่เป็นซอฟต์แวร์ฟรีและพกพาที่เป็นลินุกซ์มีข้อได้เปรียบในการทำงานบนแพลตฟอร์มหลายสิบนับตั้งแต่คอมพิวเตอร์ IBM ไปจนถึงอุปกรณ์มือถือสมาร์ทโฟนหรือ iPod

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ..

ไมโครนิวเคลียสหรือไมโครเคอร์เนล

ไมโครนิวเคลียสตามชื่อหมายถึงเป็นเคอร์เนลขนาดเล็กมากและดังนั้นจึงดำเนินการกระบวนการน้อยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ในพื้นที่เคอร์เนล

กระบวนการบางอย่างทำงานในพื้นที่ของผู้ใช้

ด้วยเคอร์เนลชนิดไมโครนิวเคลียสหากมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเพียงแค่เริ่มบริการที่นำเสนอปัญหา

สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้ระบบทั้งหมดถูกกระแทก (เช่นเดียวกับเคอร์เนลเสาหิน)

ตัวอย่างไมโครนิวเคลียส : AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa และ GNU Hurd

เป็นลูกผสม

ระบบไฮบริดเป็นระบบที่ใช้งานได้ดีเมื่อเปรียบเทียบกับเสาหินและไมโครนิวเคลียส

ลูกผสมนั้นรวมความเสถียรและความปลอดภัยของ microkernel เข้ากับประสิทธิภาพของเสาหิน

เคอร์เนลลูกผสมคล้ายกับไมโครนิวเคลียส แต่มีรหัส ("ไม่จำเป็น") ในพื้นที่แกนกลางเพื่อให้การดำเนินการที่ดำเนินการเร็วขึ้น

ตัวอย่างของลูกผสม : AmigaOS, Android, Chrome, Macintosh, webOS, Windows, OSX และ Xinu

เคอร์เนลของ Android สร้างขึ้นจาก Linux อย่างไรก็ตามไม่ได้จัดประเภท Android เป็น Linux ทั้งหมดเพราะพวกเขาคิดว่ามันใช้ Linux เท่านั้น แต่ไม่ใช่ Linux เอง

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Android