Kernel is het centrale onderdeel van een besturingssysteem dat de werking van computer en hardware beheert. Het beheert in principe de werking van het geheugen en de CPU-tijd. Het is de kerncomponent van een besturingssysteem. Kernel fungeert als een brug tussen toepassingen en gegevensverwerking op hardwareniveau met behulp van inter-proces communicatie en system calls.
Kernel wordt als eerste in het geheugen geladen wanneer een besturingssysteem wordt geladen en blijft in het geheugen totdat het besturingssysteem weer wordt afgesloten. Het is verantwoordelijk voor verschillende taken, zoals schijfbeheer, taakbeheer en geheugenbeheer.
Het beslist welk proces aan de processor moet worden toegewezen om te worden uitgevoerd en welk proces in het hoofdgeheugen moet worden gehouden om te worden uitgevoerd. Het fungeert in feite als een interface tussen gebruikersapplicaties en hardware. Het belangrijkste doel van de kernel is het beheren van de communicatie tussen de software, d.w.z. de toepassingen op gebruikersniveau, en de hardware, d.w.z, CPU en schijfgeheugen.
Doelstellingen van Kernel :
- Om de communicatie tussen gebruikersapplicaties en hardware tot stand te brengen.
- Om de status van inkomende processen te bepalen.
- schijfbeheer regelen.
- geheugenbeheer regelen.
- taakbeheer regelen.
Typen Kernel :
1. Monolithische kernel –
Het is een van de typen kernels waarbij alle besturingssysteemdiensten in de kernelruimte werken. Het heeft afhankelijkheden tussen systeemcomponenten. Het heeft enorme regels code en is complex.
Voorbeeld :
Unix, Linux, Open VMS, XTS-400 etc.
- Voordeel :
Het heeft goede prestaties. - Nadeel :
Het heeft afhankelijkheden tussen systeemcomponenten en miljoenen regels code.
2. Micro Kernel –
Het is een kernel met een minimalistische aanpak. Het heeft virtueel geheugen en thread scheduling. Het is stabieler met minder diensten in de kernel ruimte. De rest zit in de gebruikersruimte.
Voorbeeld :
Mach, L4, AmigaOS, Minix, K42 etc.
- Voordeel :
Het is stabieler. - Nadeel :
Er zijn veel system calls en context switches.
3. Hybride Kernel –
Het is de combinatie van zowel een monolithische kernel als een mircrokernel. Het heeft snelheid en ontwerp van monolithische kernel en modulariteit en stabiliteit van microkernel.
Voorbeeld :
Windows NT, Netware, BeOS etc.
- Voordeel :
Het combineert zowel monolithische kernel als microkernel. - Nadeel :
Het is nog steeds vergelijkbaar met monolithische kernel.
4. Exo Kernel –
Het is het type kernel dat het end-to-end principe volgt. Het heeft zo min mogelijk hardware abstracties. Het wijst fysieke bronnen aan toepassingen toe.
Voorbeeld :
Nemesis, ExOS etc.
- Voordeel :
Het heeft zo min mogelijk hardware abstracties. - Nadeel :
Er is meer werk voor applicatie ontwikkelaars.
5. Nano Kernel –
Het is het type kernel dat hardware-abstractie biedt, maar zonder systeemservices. Micro Kernel heeft ook geen systeem services daarom zijn de Micro Kernel en Nano Kernel analoog geworden.
Voorbeeld :
EROS etc.
- Voordeel :
Het biedt hardware-abstracties zonder systeemservices. - Nadeel :
Het is vrijwel hetzelfde als Micro Kernel en wordt daarom minder gebruikt.
