Introduction au noyau Linux - Cœur du système d'exploitation Linux

Le noyau Linux n'est pas un système d'exploitation, mais le noyau, ou le cœur, du système d'exploitation qui active les applications qui rendent le véritable système d'exploitation capable de fonctionner. Ces applications incluent les divers shells, le compilateur, le logiciel de fenêtrage, les utilitaires, etc. qui sont nécessaires avant même que votre ordinateur ne démarre. Ainsi, le noyau Linux n'est pas le même que le système d'exploitation Linux qui devrait être correctement nommé système d'exploitation GNU/Linux.

Le noyau Linux est utilisé par les systèmes d'exploitation de type Unix appartenant à la famille Linux. Il a été publié sous le GNU General Public License, ce qui signifie qu'il est libre d'utilisation et de distribution pour quiconque. C'est un développement de Linus Torvalds, un étudiant finlandais en informatique qui aimait jouer avec les ordinateurs et ce qui les motive, et qui a proposé un nouveau système d'exploitation en 1991, conçu autour d'un framework ou noyau qu'il a appelé Linux.

Parce qu'il a été publié en tant que logiciel open source, il est rapidement devenu un système d'exploitation utilisable, car des milliers de développeurs et de codeurs ont offert des contributions à son développement. Le projet GNU libre a été créé en 1983 pour développer un système d'exploitation libre, et bien que de nombreux composants aient été développés, il a échoué car son noyau n'a jamais été achevé. Linux a attiré de nombreuses personnes qui ont contribué à cela.

Noyaux et modules monolithiques

La version 0.11 est sortie en décembre 1991, et le noyau Linux et le système d'exploitation qui l'entoure ont grandi rapidement depuis lors. Alors, qu'est-ce que le noyau Linux et pourquoi est-il si spécial et réussi ? C'est ce qu'on appelle un noyau monolithique qui a été compilé pour être modulaire. Cela signifie essentiellement que les modules peuvent être chargés et déchargés pendant que le système est en cours d'exécution, mais que les modules et les services système sont exécutés dans le même espace que la fonctionnalité principale.

Le débat houleux de l'époque portait sur les avantages respectifs du noyau monolithique Unix et de l'architecture micronoyau utilisée dans le MINIX d'Andrew Tanenbaum. Dans ce dernier, les services de base s'exécutent en dehors du noyau, dans l'espace utilisateur. Le terme « services » comprend les pilotes de périphérique, la mémoire système, le planificateur, la gestion de la mémoire, le système de fichiers et le système de fichiers virtuel (VFS).

Sous Linux, les modules peuvent être chargés et déchargés dynamiquement dans l'espace du noyau au moment de l'exécution pour réduire au minimum la quantité de code exécuté dans le noyau. L'un des avantages d'un noyau monolithique comme celui-ci est que si le système de fichiers racine avorte, le service est facile à redémarrer car le noyau est toujours en cours d'exécution.

Portabilité de Linux

Au fil du temps, grâce en grande partie aux contributions des développeurs, le noyau Linux est devenu extrêmement stable et efficace en termes d'utilisation du processeur et de la mémoire. Cependant, un résultat distinct et inattendu de ces contributions a été sa portabilité. Linux n'a pas été développé à l'origine pour être portable, mais a maintenant été porté sur un certain nombre d'appareils portables, tels que l'iPhone et l'iPod, et un noyau modifié est utilisé dans le système d'exploitation pour les appareils Google Android et Nokia Maemo.

Cela pourrait maintenant être menacé par l'adoption prévue par Microsoft de l'UEFI (United Extensible Firmware Interface) qui remplacerait le BIOS existant dans les machines construites avec. Il existe une possibilité certaine que la spécification UEFI rende les systèmes d'exploitation open source fonctionnant avec le noyau Linux « non autorisés ». Cela signifie que Linux ne démarrera pas avec de tels ordinateurs, ordinateurs de poche ou appareils portables. Cependant, il y a peu de problèmes que la communauté open source n'a pas été en mesure de résoudre, et cela sera probablement résolu avec le temps.

KVM et le noyau Linux

Le noyau Linux a été récemment modifié pour lui permettre d'agir comme un hyperviseur : c'est-à-dire de fonctionner comme un système d'exploitation pour d'autres systèmes d'exploitation. Connue sous le nom de machine virtuelle basée sur le noyau (KVM), cette modification est un module de noyau qui, lorsqu'il est chargé, permet d'utiliser un autre système d'exploitation dans l'espace utilisateur, au-dessus du KVM. Vous pouvez exécuter un autre noyau Linux ou un autre système d'exploitation tel que Microsoft Windows dans l'espace utilisateur. La seule qualification est que vous avez besoin d'un matériel adapté au KVM : votre processeur doit prendre en charge la virtualisation.

Ce sont les faits fondamentaux sur le noyau Linux. Le facteur principal est que le noyau n'est pas le système d'exploitation lui-même, mais le cœur du système d'exploitation Linux. Il permet au système d'exploitation de fonctionner comme il le fait et, du fait qu'il s'agit d'un logiciel open source, il est non seulement gratuit, mais fait l'objet d'un développement et d'une amélioration constants.