
Ядро операционной системы – это фундаментальная часть программного обеспечения, управляющая аппаратными ресурсами компьютера и обеспечивающая взаимодействие между аппаратурой и прикладными программами. В данной статье мы рассмотрим сущность ядра, его основные функции и принципы работы.
Определение понятия «Ядро операционной системы»
Ядро операционной системы представляет собой программу, которая работает в привилегированном режиме и контролирует все аспекты работы компьютера. Это непосредственно взаимодействует с аппаратурой, обеспечивая ей доступ к ресурсам.
Основные функции ядра
2.1. Управление процессами
Ядро управляет созданием, остановкой и планированием выполнения процессов. Оно распределяет процессорное время между приложениями и следит за их корректной работой.
2.2. Управление памятью
Ядро отвечает за выделение и освобождение оперативной памяти, контролируя доступ к ней. Оно также занимается виртуальной памятью, что позволяет эффективно управлять ресурсами при большом количестве запущенных приложений.
2.3. Управление вводом-выводом
Ядро контролирует взаимодействие с внешними устройствами, такими как жесткие диски, сетевые адаптеры и другие периферийные устройства.
2.4. Управление файловой системой
Оно обеспечивает работу с файлами, позволяя приложениям читать и записывать данные на диски.
Структура ядра
Ядро операционной системы часто состоит из нескольких модулей, каждый из которых отвечает за определенную функциональность. Например, модуль управления памятью отвечает за аллокацию и освобождение памяти, в то время как модуль управления процессами отслеживает их выполнение.
Монолитные и микроядерные архитектуры
Существует две основные архитектуры ядер: монолитные и микроядерные.
4.1. Монолитные ядра
Монолитное ядро включает в себя все необходимые компоненты непосредственно в самом ядре. Это приводит к высокой производительности, но уменьшает гибкость системы, так как любые изменения требуют перекомпиляции ядра.
4.2. Микроядерные ядра
Микроядерное ядро содержит только базовые функции, а более высокоуровневые компоненты (например, файловые системы) работают как отдельные процессы. Это позволяет гибко настраивать систему, но может сказаться на производительности из-за накладных расходов.
Заключение
Ядро операционной системы – это ключевой компонент, обеспечивающий работу компьютера. Понимание его функций и принципов работы позволяет лучше понимать внутреннее устройство операционных систем и использовать их более эффективно. Разнообразие архитектур ядер позволяет выбрать подходящий вариант под конкретные задачи.
Апр 15 2025
Akamai становится официальным поставщиком инфраструктуры ядра Linux
Akamai — новый официальный хост исходного кода Linux. Известная компания, занимающаяся сетью доставки контента (CDN) и облачными сервисами, берет на себя ответственность за предоставление ресурсов для обслуживания инфраструктуры разработки ядра по соглашению с Linux Kernel Organization. Согласно объявлению, которое они опубликовали в PR Newswire, Akamai обеспечит долгосрочную поддержку kernel.org, основное хранилище исходного кода ядра Linux. Это сотрудничество
Фев 27 2025
Ядро Linux 6.14 RC4: Текущее обслуживание и стабильность
Линус Торвальдс анонсировал четвёртый кандидат на выпуск (RC4) для ядра Linux 6.14. Ядро Linux 6.14-rc4 — это обычный кандидат на выпуск, ориентированный на стабильность и поддержку. В письме с анонсом Линус Торвальдс описывает ядро 6.14-rc4 как «скучный» релиз, который указывает на стабильное состояние без существенных проблем. Это по-прежнему правильный «скучный» релиз: в rc4 ничего особенного не выделяется. Обновления включают
Фев 20 2025
Грег Кроа-Хартман поддерживает интеграцию Rust в ядро Linux
Два дня назад Кристоф Хеллвиг, разработчик ядра, заявил, что Линус Торвальдс в частном порядке выразил готовность объединить код Rust с ядром, даже если некоторые разработчики будут возражать. Следуя примеру Линуса Торвальдса, Грег Кроа-Хартман также поддерживает интеграцию Rust в ядро Linux. И Линус, и Грег считают Rust способом повысить безопасность и надёжность ядра Linux, хотя мнения других разработчиков ядра расходятся. Грег
Янв 21 2025
Выпущено ядро Linux 6.13, что нового
Линус Торвальдс объявил об официальном выпуске нового ядра Linux 6.13 с беззаботным обновлением: «Так что на прошлой неделе ничего ужасного или неожиданного не произошло, поэтому я отметил и выпустил финальный релиз 6.13». Теперь позвольте мне рассказать вам об основных обновлениях и функциях, которые он приносит. Одним из наиболее обсуждаемых улучшений в ядре 6.13 является введение ленивого вытеснения, разумного компромисса
Янв 01 2025
Ядро Linux 6.13 RC5: небольшая версия для праздничной недели
29 декабря 2024 года Линус Торвальдс анонсировал пятый кандидат на выпуск (RC5) ядра Linux 6.13. Пятый кандидат на выпуск ядра Linux 6.13 меньше обычного, что указывает на то, что многие разработчики отдыхали на каникулах. В RC5 менее 100 изменений, в основном это исправления и незначительные улучшения. Торвальдс выразил удовлетворение более медленными темпами разработки в период праздников. Он призвал
Дек 23 2024
Выпущен Linux Kernel 6.13 RC4: небольшой рождественский подарок от разработчиков ядра
22 декабря 2024 года Линус Торвальдс анонсировал четвёртый кандидат на выпуск (RC4) ядра Linux 6.13. Ядро 6.13-rc4 содержит ряд исправлений и улучшений в различных подсистемах. В объявлении о выпуске Торвальдс упомянул, что этот rc4 немного меньше, чем типичные обновления rc4, что является хорошим признаком стабильности грядущего выпуска. Он также выразил надежду, что rc5 будет ещё меньше, поскольку разработчики, скорее всего, будут отдыхать на рождественских каникулах.
Окт 25 2024
Удаление программистов ядра Linux: объяснены требования к соответствию
Сообщество разработчиков ядра Linux оказалось в центре скандала после исключения нескольких российских разработчиков из официального списка. Это решение, принятое из-за «различных требований к соответствию стандартам», связано с санкциями, введёнными против России США и другими странами. Хотя мотивы этого решения кажутся очевидными — избежать юридических последствий, связанных с сотрудничеством с организациями, находящимися под санкциями, — то, как оно было
Окт 24 2024
DTrace 2.0 выходит на Gentoo Linux
Отличные новости для пользователей Gentoo Linux! DTrace 2.0, мощный инструмент динамической трассировки, теперь доступен в Gentoo. Это означает, что теперь вы можете с лёгкостью анализировать и отлаживать свою систему, как ядро, так и пользовательские приложения. DTrace поможет вам, если вы столкнулись с проблемами производительности или непредвиденным поведением. Что такое DTrace? DTrace позволяет динамически отслеживать работу вашей системы, получая ценную
Окт 24 2024
Линус Торвальдс защищает решение об удалении российских разработчиков из ядра Linux
По словам Торвальдса, соблюдение санкций вынуждает разработчиков ядра Linux отказаться от поддержки российских пользователей. Недавнее исправление в ядре Linux, вызвавшее споры, удалило несколько российских разработчиков. В исправлении, представленном Грегом Кроа-Хартманом, расплывчато говорилось, что удаления были вызваны «различными требованиями к соответствию» и что удалённые разработчики могут быть восстановлены, если будет предоставлена «достаточная документация». Это расплывчатое объяснение вызвало вопросы и
Окт 23 2024
Несколько российских разработчиков удалены из ядра Linux из-за проблем с соответствием требованиям
Ядро Linux проводит чистки среди российских разработчиков Из-за опасений санкций. Недавнее исправление в файле MAINTAINERS ядра Linux вызвало споры. Грег Кроа-Хартман, известный разработчик ядра Linux, представил исправление, которое удалило множество записей из-за «различных требований соответствия». Это расплывчатое объяснение привело к предположениям, что удаления связаны с санкциями против России. Само исправление состоит из 177 удалений из файла MAINTAINERS. Эти удаления удаляют имена