Linux-ytimen suorittamat tehtävät

Edellisessä artikkelissa selitimme , mikä Linux-ydin on, ja nyt kerromme yksityiskohtaisesti, mitä toiminnallisia tehtäviä se suorittaa. Monoliittinen Linux-käyttöjärjestelmän ydin suorittaa laajimman valikoiman tehtäviä. Saapuvien järjestelmäpuhelujen käsittely tapahtuu ylimmällä tasolla. Nämä kutsut muodostavat rajapinnan ytimen ja käyttäjäsovellusten välillä. Laitteistosignaalit ja keskeytykset käsitellään alemmalla tasolla.

Linux-ytimen tärkeimmät toiminnalliset tehtävät

Ytimen tehtäviin ei kuitenkaan kuulu pelkästään keskeytysten käsittely. Siihen kuuluvat myös laitteiden ohjausohjelmat. Ajureita tarvitaan laitteista tulevien signaalien käsittelyyn. Niille on varattu suurempi osa ytimestä. Osa niistä on binääritiedostojen muodossa. Ytimen versio, jossa ei ole suljettuja ajureita, on Linux-libre, käytännössä sitä ei ole niin helppo käyttää, koska aina ei ole mahdollista rakentaa tietokonetta, joka perustuu komponentteihin, joissa on vain avoimet ajurit.

Ytimen muut toiminnalliset tehtävät ovat abstraktioiden kanssa työskentelyä. Virtuaaliset säikeet luodaan virtuaalisen säikeen avulla, muistinhallinta varaa ja eristää osan RAM-muistista nimenomaan prosessia varten, virtuaalinen tiedostojärjestelmä muodostaa yhden tilan tiedostojen tallentamista varten, pistorasiat luodaan verkkomoduulin avulla. Näin luodaan edellytykset korkean turvallisuustason varmistamiselle. Prosessien välinen vuorovaikutusjärjestelmä varmistaa, että samoja tietokoneen resursseja käytettäessä ei synny ristiriitoja, ja huolehtii myös prosessien välisestä tiedonvaihdosta.

Käyttäjäohjelmiston puolelta se näyttää fyysiseltä laitteistolta sillä erotuksella, että prosessori ja RAM-muisti eivät kommunikoi suoraan, vaan järjestelmäkutsujen kautta. /dev-hakemisto sisältää symbolisia ja lohkoviittauksia oheislaitteisiin. Lohkoviittausten erityispiirre on, että ne toimivat vain tietyn kokoisten lohkojen kanssa.

Huolimatta siitä, että ydin hallitsee kaikkia prosesseja, se ei tee mitään itse, vaan se tarvitsee käyttäjäohjelmistoja ja niiden suorittamia prosesseja. Perusohjelmistojen joukossa ovat GNU-apuohjelmat: on vaikea kuvitella mitään Linux-jakelua ilman niitä. Yksi esimerkki on Bash-kuori, jonka avulla voit syöttää komentoja konsoliin.