Der Linux-Kernel - was ist das?

Der Linux-Kernel wird seit drei Jahrzehnten in Computern auf der ganzen Welt eingesetzt. Da der Kernel auf verschiedenen Plattformen eingesetzt wird, ist diese Lösung fast überall zu finden, z. B. in PCs, Smartphones, tragbarer Elektronik, Haushaltsgeräten und Netzwerkgeräten. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Kernel-Architektur, seine Hauptaufgaben und Schnittstellen.

Merkmale des Linux-Kernels

Es ist bekannt, dass Assembler-Code die Möglichkeit bietet, noch mehr Leistung zu erzielen, in Bezug auf die Fähigkeiten ist er jedoch etwas eingeschränkt, der Löwenanteil des Codes ist in der Sprache C geschrieben. Dieser Anteil beträgt bis zu 98 %. In der Assemblersprache haben wir uns entschieden, nur unbedeutende Einfügungen vorzunehmen, die die Leistung leicht erhöhen, architekturabhängige Funktionen und den Lader.

Was ist die Architektur des Linux-Kernels? Der Zugriff auf die PC-Ressourcen hängt weitgehend von der Art des Kernels ab, den das Betriebssystem verwendet. Was die Privilegien betrifft, so steht der Kernel über den anderen Anwendungen. In Anbetracht der Anzahl der auszuführenden Aufgaben findet die Lösung der Aufgabe auf der Kernel-Ebene statt, so dass man mehrere Varianten unterscheidet. Die häufigsten Lösungen sind monolithisch, Mikrokernel und Hybrid.

Der Löwenanteil des monolithischen Linux-Kernels ist in einer einzigen Datei gespeichert. Dies bedeutet aber noch nicht, dass er zum monolithischen Kernel gehört, sondern Module sind in der Lage, separat gespeichert zu werden. Der Haupttrick besteht darin, dass der Kernel alle Anfragen bearbeiten kann, aber die Anfragen von Benutzeranwendungen nicht berücksichtigt. Der Kernel übernimmt solche Aufgaben wie:

• Prozess- und Speicherverwaltung;
• Treiber;
• virtuelles Dateisystem;
• Netzwerkstapel.

Trotz des monolithischen Charakters des Kernels besteht er aus internen Modulen, die nicht einzeln, sondern nach Bedarf geladen werden. Einige Module sind vom Kernel getrennt, aber meistens handelt es sich um zusätzliche Gerätetreiber. Der Kernel ist die privilegierteste Software auf einem PC. Was den Linux-Kernel betrifft, so ist er monolithisch. Das ist das Wichtigste, was man in diesem Stadium wissen sollte.