Linuxカーネルの紹介–Linuxオペレーティングシステムの心臓部

Linuxカーネルはオペレーティングシステムではありませんが、実際のOSを動作させるアプリケーションを可能にするオペレーティングシステムのカーネルまたは心臓部です。 このようなアプリケーションには、コンピュータが起動する前に必要なさまざまなシェル、コンパイラ、ウィンドウソフトウェア、ユーティリティなどが含まれます。 したがって、LinuxカーネルはLinux OSと同じではなく、GNU / LinuxOSという名前を正しく付ける必要があります。

Linuxカーネルは、Linuxファミリに属する​​Unixライクなオペレーティングシステムによって使用されます。 それは下でリリースされました GNU一般公衆利用許諾契約書、つまり、誰でも無料で使用および配布できます。 による開発です リーナス·トーバルズ、コンピューターをいじくり回すのが好きで、コンピューターを動かしている理由を知り、1991年にLinuxと呼ばれるフレームワークまたはカーネルを中心に設計された新しいオペレーティングシステムを考案したフィンランドのコンピューター学生。

オープンソースソフトウェアとして発行されたため、文字通り何千人もの開発者やコーダーが開発に貢献したため、急速に実行可能なオペレーティングシステムに成長しました。 無料のGNUプロジェクトは、無料のオペレーティングシステムを開発するために1983年に作成されました。多くのコンポーネントが開発されましたが、カーネルが完成しなかったために失敗しました。 Linuxは、これに貢献した多くの人々を魅了しました。

モノリシックカーネルとモジュール

バージョン0.11は1991年XNUMX月にリリースされ、Linuxカーネルとそれを中心に構築されたオペレーティングシステムはそれ以降急速に成長しました。 では、Linuxカーネルとは何ですか？なぜそれが特別で成功しているのですか？ これは、モジュール式にコンパイルされたモノリシックカーネルとして知られているものです。 つまり、基本的には、システムの実行中にモジュールをロードおよびアンロードできますが、モジュールとシステムサービスはコア機能と同じスペースで実行されます。

当時の激しい議論は、Unixモノリシックカーネルのそれぞれの利点とAndrewTanenbaumのMINIXで使用されているマイクロカーネルアーキテクチャの間で行われました。 後者の場合、基本的なサービスはカーネルの外部、ユーザースペースで実行されます。 「サービス」という用語には、デバイスドライバー、システムメモリ、スケジューラ、メモリ管理、ファイルシステム、および仮想ファイルシステム（VFS）が含まれます。

Linuxでは、モジュールを実行時にカーネルスペースで動的にロードおよびアンロードして、カーネルで実行されるコードの量を最小限に抑えることができます。 このようなモノリシックカーネルの利点のXNUMXつは、ルートファイルシステムが異常終了した場合でも、カーネルがまだ実行されているため、サービスを簡単に再開できることです。

Linuxの移植性

時が経つにつれて、主に開発者による貢献のおかげで、Linuxカーネルは非常に安定し、CPUとメモリの使用効率が向上しました。 ただし、これらの貢献のXNUMXつの明確で予想外の結果は、その移植性です。 Linuxは元々ポータブル用に開発されていませんでしたが、現在はiPhoneやiPodなどの多くのハンドヘルドデバイスに移植されており、変更されたカーネルがGoogleAndroidおよびNokiaMaemoデバイスのOSで使用されています。

これは、MicrosoftがUEFI（United Extensible Firmware Interface）を採用することで、それを使用して構築されたマシンの既存のBIOSを置き換えるという脅威にさらされている可能性があります。 UEFI仕様により、Linuxカーネルで実行されているオープンソースオペレーティングシステムが「無許可」になる可能性は確実にあります。 つまり、Linuxはそのようなコンピューター、ハンドヘルド、またはポータブルデバイスでは起動しません。 ただし、オープンソースコミュニティが解決できなかった問題はほとんどなく、これは時間の経過とともに解決される可能性があります。

KVMとLinuxカーネル

Linuxカーネルは最近、ハイパーバイザーとして機能できるように変更されました。つまり、他のオペレーティングシステムのOSとして機能するようになりました。 カーネルベースの仮想マシン（KVM）として知られるこの変更は、ロードされると、KVMの上のユーザースペースで別のOSを使用できるようにするカーネルモジュールです。 ユーザースペースでは、別のLinuxカーネルまたはMicrosoftWindowsなどの別のオペレーティングシステムを実行できます。 唯一の条件は、KVMに適したハードウェアが必要であることです。プロセッサは仮想化をサポートしている必要があります。

これらは、Linuxカーネルに関する基本的な事実です。 主な要因は、カーネルがオペレーティングシステム自体ではなく、Linuxオペレーティングシステムの心臓部であるということです。 OSはそれと同じように動作することができ、オープンソースソフトウェアであるため、無料であるだけでなく、絶え間ない開発と改善が必要です。