Въведение в ядрото на Linux – сърцето на операционната система Linux

Ядрото на Linux не е операционна система, а ядрото или сърцето на операционната система, което позволява на приложенията, които правят реалната ОС способна да работи. Такива приложения включват различните обвивки, компилатора, софтуера за прозорци, помощните програми и така нататък, които са необходими, преди компютърът ви дори да се стартира. Така че ядрото на Linux не е същото като операционната система Linux, която трябва да бъде правилно наречена GNU/Linux OS.

Ядрото на Linux се използва от Unix-подобните операционни системи, принадлежащи към семейството на Linux. Той е пуснат под GNU General Public License, което означава, че е безплатен за използване и разпространение от всеки. Това е разработка от Линус Торвалдс, финландски компютърен студент, който обичаше да си играе с компютрите и това, което ги кара да работят, и който измисли нова операционна система през 1991 г., проектирана около рамка или ядро, което той нарече Linux.

Тъй като беше издаден като софтуер с отворен код, той бързо се превърна в работеща операционна система, тъй като буквално хиляди разработчици и кодери предложиха принос за неговото развитие. Безплатният проект GNU беше създаден през 1983 г. за разработване на безплатна операционна система и въпреки че бяха разработени много компоненти, той се провали, защото ядрото му никога не беше завършено. Linux привлече много от хората, които са допринесли за това.

Монолитни ядра и модули

Версия 0.11 беше пусната през декември 1991 г. и оттогава ядрото на Linux и изградената около него операционна система бързо нараснаха. И така, какво е ядрото на Linux и защо е толкова специално и успешно? Това е това, което е известно като монолитно ядро, което е компилирано да бъде модулно. Това означава основно, че модулите могат да се зареждат и разтоварват, докато системата работи, но че модулите и системните услуги се изпълняват в същото пространство като основната функционалност.

Разгорещеният дебат от онова време беше между съответните предимства на монолитното ядро ​​на Unix и архитектурата на микроядрото, използвана в MINIX на Андрю Таненбаум. При последното основните услуги работят извън ядрото, в потребителското пространство. Терминът „услуги“ включва драйвери на устройства, системна памет, планировчик, управление на паметта, файлова система и виртуална файлова система (VFS).

В Linux модулите могат да се зареждат и разтоварват динамично в пространството на ядрото по време на изпълнение, за да се намали количеството код, изпълняван в ядрото до минимум. Едно от предимствата на монолитно ядро ​​като това е, че ако основната файлова система се прекрати, услугата е лесна за стартиране отново, тъй като ядрото все още работи.

Преносимост на Linux

С течение на времето, благодарение до голяма степен на приноса на разработчиците, ядрото на Linux стана изключително стабилно и ефективно при използване на процесора и паметта. Въпреки това, един отчетлив и неочакван резултат от тези приноси е неговата преносимост. Първоначално Linux не е разработен да бъде преносим, ​​но сега е пренесен към редица ръчни устройства, като iPhone и iPod, а модифицирано ядро ​​се използва в операционната система за устройства с Google Android и Nokia Maemo.

Това сега може да бъде под заплаха от предвиденото от Microsoft приемане на UEFI (United Extensible Firmware Interface), което ще замени съществуващия BIOS в машините, създадени с него. Съществува определена възможност спецификацията на UEFI да направи операционни системи с отворен код, работещи с ядрото на Linux, „неоторизирани“. Това означава, че Linux няма да се стартира с такива компютри, преносими или преносими устройства. Има обаче няколко проблема, които общността с отворен код не е успяла да разреши и това вероятно ще бъде разрешено с течение на времето.

KVM и ядрото на Linux

Ядрото на Linux наскоро беше модифицирано, за да му позволи да действа като хипервизор: тоест да работи като ОС за други операционни системи. Известна като базирана на ядрото виртуална машина (KVM), тази модификация е модул на ядрото, който при зареждане позволява да се използва друга ОС в потребителското пространство над KVM. Можете да стартирате друго ядро ​​на Linux или друга операционна система като Microsoft Windows в потребителското пространство. Единствената квалификация е, че имате нужда от хардуер, подходящ за KVM: вашият процесор трябва да поддържа виртуализация.

Това са основните факти за ядрото на Linux. Основният фактор е, че ядрото не е самата операционна система, а сърцето на операционната система Linux. Той позволява на операционната система да работи както работи и тъй като е софтуер с отворен код, тя не само е безплатна, но подлежи на постоянно развитие и подобрение.