Uppgifter som Linux-kärnan utför

I den senaste artikeln förklarade vi vad Linux-kärnan är, och nu ska vi gå in i detalj på vilka funktionella uppgifter den utför. Den monolitiska Linux OS-kärnan utför det mest omfattande utbudet av uppgifter. Bearbetningen av inkommande systemanrop sker på den högsta nivån. Dessa anrop utgör gränssnittet mellan kärnan och användarprogrammen. Hårdvarusignaler och avbrott hanteras på en lägre nivå.

Linux-kärnans huvudsakliga funktionella uppgifter

Kärnans uppgifter är dock inte bara att hantera avbrott. Den innehåller också program för enhetskontroll. Drivrutiner behövs för att bearbeta signaler som kommer från enheter. En större del av kärnan är allokerad till dem. Några av dem är i form av binära filer. Versionen av kärnan utan stängda drivrutiner är Linux-libre, i praktiken är den inte så lätt att använda, eftersom det inte alltid är möjligt att bygga en dator baserad på komponenter med endast öppna drivrutiner.

Andra funktionella uppgifter för kärnan är att arbeta med abstraktioner. Virtuella trådar genereras av en virtuell tråd, en minneshanterare tilldelar och isolerar en del av RAM-minnet specifikt för processen, ett virtuellt filsystem bildar ett enda utrymme för lagring av filer, uttag skapas av en nätverksmodul. På så sätt skapas förutsättningarna för att säkerställa en hög säkerhetsnivå. Systemet för interprocessinteraktion ser till att det inte uppstår några konflikter vid åtkomst till samma datorresurser och tillhandahåller också datautbyte mellan processer.

Från användarprogramvarans sida ser det ut som fysisk maskinvara med den skillnaden att processorn och RAM-minnet inte kommunicerar direkt, utan genom systemanrop. Katalogen /dev innehåller symboliska referenser och blockreferenser för kringutrustning. En utmärkande egenskap hos blockreferenser är att de endast fungerar med block av en viss storlek.

Trots att kärnan kontrollerar alla processer gör den ingenting själv, den behöver användarprogramvara och de processer som exekveras av denna programvara. Bland de grundläggande programvarorna finns GNU-verktygen: det är svårt att föreställa sig någon Linux-distribution utan dem. Ett exempel är Bash-skalet, som gör att du kan skriva in kommandon i konsolen.