Branduolys yra angliškas žodis, naudojamas skaičiuojant žymėti operacinės sistemos šerdis, kuri yra pagrindinė kompiuterio dalis.
Programos problemoms išspręsti gali pakakti paprasto branduolio versijos pakeitimo į senesnę ar naujesnę techninė įranga taip pat kompiuterio suderinamumas.
Visiškai valdydamas viską, kas susiję su sistema, branduolys yra viena iš pirmųjų programų, įkeltų įkrovos metu. Kai tik jis pradeda veikti, branduolys pradeda procesą, kuris nustato visumą techninė įranga būtina, kad kompiuteris veiktų tinkamai.
Be to, branduolys tvarko įvesties ir išvesties užklausas iš programinė įrangair valdo, pavyzdžiui, naudojamą atmintį ir išorinius įrenginius.
Branduolio vaidmuo
Už tai atsakingas sistemos branduolys prijunkite programinė įranga į techninė įranga. Tokiu būdu jis užmezga efektyvų operacinės sistemos išteklių ryšį ir valdo jos funkcijas.
Žemiau pateikiamos pagrindinės branduolio valdomos operacinės sistemos funkcijos.
procesų valdymas
Operacinėje sistemoje procesas yra vykdoma programa. Branduolio atliekamas procesų valdymas nusprendžia, kurie procesai bus vykdomi.
Kiekvienas iš vykstančių procesų gali keletą kartų patekti į procesorių ir išeiti iš jo tą pačią sekundę, užleisdamas kelią kitam procesui. Branduolys yra atsakingas už tai, kurie procesai bus paskirstyti procesoriui.
Kadangi perėjimas tarp procesų vyksta labai greitai, programa gali ir toliau veikti, net jei jos nėra procesoriuje.
Prieigos režimai
Procesą galima vykdyti dviem skirtingais būdais.
- vartotojo režimas: susideda iš kelių posistemių. Viename iš jų, įskaitant aplinkos posistemį, veikia įvairaus tipo operacinėms sistemoms skirtos programos. Vartotojo režimas laikomas neprivilegijuotu režimu. Visi programinės įrangos tokiu būdu jie turi pateikti prašymus branduoliui, kad įvykdytų privilegijuotas instrukcijas, pavyzdžiui, sukurtų procesus.
- Branduolio režimas: laikoma privilegijuota, nes turi prieigą prie viso kompiuterio. Kai procesorius veikia branduolio režimu, tai rodo, kad jis veikia a programinė įranga patikimas ir galintis vykdyti bet kokius nurodymus.
Taip pat žr CPU.
atminties valdymas
Užduočių tvarkytuvėje dalis RAM atminties (visa atmintis) yra skirta branduoliui.
Proceso valdymo metu branduolys siunčia programas į adresų erdvę. Branduoliui skirta visos atminties dalis užtikrina, kad visada yra laisvos atminties kad pagrindiniai procesai būtų siunčiami į tą erdvę.
Branduolys taip pat turi apibrėžti atminties dalį, kurią kiekvienas procesas gali pasiekti jo veikimo metu.
Įrenginių valdymas
branduolys valdo prie kompiuterio prijungtus periferinius įrenginius.
Kai tik vartotojas prijungia įrenginį (pavyzdžiui, rašiklį, spausdintuvą, ausines, klaviatūrą, pelę ir kt.), Branduolys tvarko to įrenginio atmintį ir ryšį su programomis bei su techninė įranga iš kompiuterio.
Kiekvienas įrenginys turi diską, skirtą veikti tam tikroje operacinėje sistemoje. Todėl a vairuotojas sukurta „Windows“ neveikia, pavyzdžiui, MAC.
O vairuotojas Kiekvieno įrenginio funkcija yra atlikti tam tikrą komandų, vykdomų tarp tam tikro elektroninio prietaiso ir kompiuterio operacinės sistemos, vertimą.
Prie operacinės sistemos paslaugų galima naudotis per vartotojo sąsają, nurodytą kaip apvalkalas, kuris angliškai reiškia „lukštas“. Pavadinimas atsirado dėl to, kad apvalkalas būti išoriniu sluoksniu aplink šerdį.
Žr sąsaja.
sistemos skambučiai
Sisteminiai skambučiai yra specifinės funkcijos, prieinamos kompiuterio programoms, naudojamoms vartotojo režimu. Jie naudojami norint pakviesti kompiuterio operacinės sistemos šerdį taip, kad ji atlikti tam tikrus veiksmus.
Šios funkcijos dažnai yra sudėtingos ir naudoja funkcijas, kurių paprastas vartotojas neturi.
Toliau pateikiami keli „Windows“ sistemos skambučių ir juos atitinkančių „Linux“ branduolio pavyzdžiai.
| „Windows“ | „Linux“ | apibūdinimas |
|---|---|---|
uždaryti rankeną |
Uždaryti |
uždaryti failą |
| „CreateFile“ | atviras | sukurti failą |
| Ištrinti failą | atsieti | Ištrinti failą |
| „ExitProcess“ | išėjimas | Užbaikite procesą ir visus jo segmentus |
| „GetLocalTime“ | komanda | Gaukite dabartinę vietą, datą ir laiką |
žinoti daugiau apie „Windows“.
Branduolio tipai
Kalbant apie jos architektūrą, operacinės sistemos pagrindas gali būti monolitinis, hibridas arba būti a mikrobranduolys.
Monolitinis
Įrenginių tvarkyklės ir pagrindiniai plėtiniai veikia pagrindinėje erdvėje, turėdami visišką prieigą prie techninė įranga.
Kadangi visi moduliai veikia toje pačioje adreso erdvėje, jei vienoje iš šių erdvių įvyksta klaida, tai gali paveikti visą sistemą.
Monolito pavyzdžiai: „Linux“, BSD, MS-DOS ir „Solaris“.
„Linux“ yra vienas iš geriausiai žinomų monolitinių branduolių. Kaip programinė įranga kad ir kaip bebūtų, „Linux“ turi pranašumą, kad veikia daugybėje platformų, pradedant IBM kompiuteriais ir baigiant mobiliaisiais įrenginiais, išmanieji telefonai arba „iPod“.
žinoti daugiau apie programinė įranga irtechninė įranga.
Mikrokernelis arba mikrobranduolys
Mikrokernelis, kaip rodo jo pavadinimas, yra labai mažas branduolys ir dėl šios priežasties jis vykdo kuo mažiau procesų branduolio erdvėje. Kai kurie iš šių procesų vykdomi vartotojo erdvėje.
Jei įvyksta klaida, naudojant mikrobranduolio tipo branduolį, iš naujo paleiskite problemą pateikusią paslaugą. Tai apsaugo nuo visos sistemos nuvertimo (kaip tai atsitinka su monolitiniu branduoliu).
Mikrobranduolių pavyzdžiai: AIX, BeOS, L4, Mach, Minix, MorphOS, QNX, RADIOS, VSTa ir GNU Hurd.
Hibridas
Hibridinės sistemos laikomos sistemomis, kurios dirba su viduriu, palyginti su monolitinėmis ir mikrobranduolinėmis sistemomis. Hibridas sujungia mikrobranduolių stabilumą ir saugumą su monolitinėmis savybėmis.
Hibridinis branduolys yra panašus į mikrobranduolį, tačiau branduolio erdvėje yra kodas („nebūtinas“), kad atliekamos operacijos būtų greitesnės.
Hibridų pavyzdžiai: „AmigaOS“, „Android“, „Chrome“, „Macintosh“, „webOS“, „Windows“, „OSX“ ir „Xinu“.
branduolys „Android“ yra pastatytas iš „Linux“. Tačiau ne visi įvertina „Android“ kaip ir „Linux“, nes mano, kad jis pagrįstas tik „Linux“, bet ne pačiu „Linux“.
žinoti daugiau apie „Android“.
