Inleiding tot de Linux-kernel – het hart van het Linux-besturingssysteem

De Linux-kernel is geen besturingssysteem, maar de kernel, of het hart, van het besturingssysteem dat de toepassingen mogelijk maakt die het echte besturingssysteem kunnen laten werken. Dergelijke toepassingen omvatten de verschillende shells, de compiler, de venstersoftware, hulpprogramma's enzovoort die nodig zijn voordat uw computer zelfs maar opstart. Dus de Linux-kernel is niet hetzelfde als het Linux-besturingssysteem dat correct het GNU/Linux-besturingssysteem zou moeten heten.

De Linux-kernel wordt gebruikt door de Unix-achtige besturingssystemen die tot de Linux-familie behoren. Het is uitgebracht onder de GNU General Public License, wat betekent dat het voor iedereen gratis te gebruiken en te verspreiden is. Het is een ontwikkeling door Linus Torvalds, een Finse computerstudent die graag met computers speelde en wat ze drijft, en die in 1991 een nieuw besturingssysteem bedacht, ontworpen rond een framework of kernel die hij Linux noemde.

Omdat het werd uitgegeven als open-sourcesoftware, groeide het snel uit tot een werkbaar besturingssysteem, aangezien letterlijk duizenden ontwikkelaars en programmeurs een bijdrage leverden aan de ontwikkeling ervan. Het gratis GNU-project werd in 1983 gemaakt om een ​​vrij besturingssysteem te ontwikkelen, en hoewel er veel componenten waren ontwikkeld, faalde het omdat de kernel nooit werd voltooid. Linux trok veel van de mensen aan die hieraan hadden bijgedragen.

Monolithische kernels en modules

Versie 0.11 werd uitgebracht in december 1991 en de Linux-kernel en het besturingssysteem dat er omheen gebouwd is, groeiden vanaf dat moment snel. Dus wat is de Linux-kernel en waarom is deze zo speciaal en succesvol? Het is wat bekend staat als een monolithische kernel die is gecompileerd om modulair te zijn. Dit betekent in feite dat modules kunnen worden geladen en gelost terwijl het systeem draait, maar dat de modules en de systeemservices in dezelfde ruimte worden uitgevoerd als de kernfunctionaliteit.

Het verhitte debat van die tijd was tussen de respectieve voordelen van de Unix monolithische kernel en de microkernel-architectuur die in de MINIX van Andrew Tanenbaum werd gebruikt. In het laatste geval draaien de basisservices buiten de kernel, in de gebruikersruimte. De term 'services' omvat apparaatstuurprogramma's, systeemgeheugen, planner, geheugenbeheer, het bestandssysteem en het virtuele bestandssysteem (VFS).

In Linux kunnen modules tijdens runtime dynamisch worden geladen en gelost in de kernelruimte om de hoeveelheid code die in de kernel wordt uitgevoerd tot een minimum te beperken. Een van de voordelen van een monolithische kernel zoals deze is dat als het rootbestandssysteem afbreekt, de service gemakkelijk opnieuw kan worden gestart omdat de kernel nog steeds actief is.

Draagbaarheid van Linux

Door de tijd heen, grotendeels dankzij de bijdragen van ontwikkelaars, is de Linux-kernel extreem stabiel geworden en efficiënt in CPU- en geheugengebruik. Een duidelijk en onverwacht resultaat van deze bijdragen was echter de overdraagbaarheid ervan. Linux is oorspronkelijk niet ontwikkeld om draagbaar te zijn, maar is nu geport naar een aantal draagbare apparaten, zoals de iPhone en iPod, en een aangepaste kernel wordt gebruikt in het besturingssysteem voor Google Android- en Nokia Maemo-apparaten.

Dit kan nu worden bedreigd door Microsoft's verwachte adoptie van UEFI (United Extensible Firmware Interface), dat het bestaande BIOS zou vervangen in machines die ermee zijn gebouwd. Er is een duidelijke mogelijkheid dat de UEFI-specificatie open-source besturingssystemen met de Linux-kernel 'ongeautoriseerd' zou maken. Dat betekent dat Linux niet zou opstarten met dergelijke computers, handhelds of draagbare apparaten. Er zijn echter weinig problemen die de open-sourcegemeenschap niet heeft kunnen oplossen, en dit zal in de loop van de tijd waarschijnlijk worden opgelost.

KVM en de Linux-kernel

De Linux-kernel is onlangs aangepast om het als hypervisor te laten werken: dat wil zeggen om te werken als een besturingssysteem voor andere besturingssystemen. Deze modificatie, bekend als de Kernel-based Virtual Machine (KVM), is een kernelmodule die, wanneer geladen, het mogelijk maakt om een ​​ander besturingssysteem te gebruiken in de gebruikersruimte, boven de KVM. U kunt een andere Linux-kernel of een ander besturingssysteem zoals Microsoft Windows in de gebruikersruimte uitvoeren. De enige kwalificatie is dat je hardware nodig hebt die geschikt is voor KVM: je processor moet virtualisatie ondersteunen.

Dit zijn de fundamentele feiten over de Linux-kernel. De belangrijkste factor is dat de kernel niet het besturingssysteem zelf is, maar het hart van het Linux-besturingssysteem. Het stelt het besturingssysteem in staat om te werken zoals het doet, en omdat het open-source software is, is het niet alleen gratis, maar is het onderhevig aan constante ontwikkeling en verbetering.