Введение в ядро ​​Linux - сердце операционной системы Linux

Ядро Linux - это не операционная система, а ядро, или сердце операционной системы, которое позволяет приложениям, которые обеспечивают работу реальной ОС. К таким приложениям относятся различные оболочки, компилятор, программное обеспечение для работы с окнами, служебные программы и т. Д., Которые необходимы еще до того, как ваш компьютер загрузится. Таким образом, ядро ​​Linux - это не то же самое, что ОС Linux, которую следует правильно называть ОС GNU / Linux.

Ядро Linux используется Unix-подобными операционными системами, принадлежащими семейству Linux. Он был выпущен под GNU General Public License, что означает, что любой может использовать и распространять его бесплатно. Это разработка Линус Торвальдс, финский студент, изучающий компьютерные технологии, который любил играть с компьютерами и с их помощью, и который в 1991 году придумал новую операционную систему, созданную на основе фреймворка или ядра, которое он назвал Linux.

Поскольку он был выпущен как программное обеспечение с открытым исходным кодом, он быстро превратился в работоспособную операционную систему, поскольку буквально тысячи разработчиков и кодировщиков внесли свой вклад в ее развитие. Бесплатный проект GNU был создан в 1983 году для разработки свободной операционной системы, и, хотя многие компоненты были разработаны, он потерпел неудачу, потому что его ядро ​​так и не было завершено. Linux привлек многих людей, которые внесли в это свой вклад.

Монолитные ядра и модули

Версия 0.11 была выпущена в декабре 1991 года, и с тех пор ядро ​​Linux и операционная система, созданная на его основе, быстро росли. Так что же такое ядро ​​Linux и почему оно такое особенное и успешное? Это так называемое монолитное ядро, скомпилированное по модульному принципу. В основном это означает, что модули можно загружать и выгружать во время работы системы, но что модули и системные службы запускаются в том же пространстве, что и основные функции.

В то время велись горячие споры между соответствующими преимуществами монолитного ядра Unix и архитектуры микроядра, используемой в MINIX Эндрю Таненбаума. В последнем случае базовые службы работают вне ядра в пользовательском пространстве. Термин «службы» включает драйверы устройств, системную память, планировщик, управление памятью, файловую систему и виртуальную файловую систему (VFS).

В Linux модули могут динамически загружаться и выгружаться в пространстве ядра во время выполнения, чтобы сократить объем кода, выполняемого в ядре, до минимума. Одно из преимуществ монолитного ядра, такого как это, заключается в том, что в случае прерывания работы корневой файловой системы службу легко снова запустить, поскольку ядро ​​все еще работает.

Переносимость Linux

Со временем, во многом благодаря вкладу разработчиков, ядро ​​Linux стало чрезвычайно стабильным и эффективным в использовании процессора и памяти. Однако одним отчетливым и неожиданным результатом этого вклада стала его портативность. Изначально Linux не разрабатывался как переносимый, но сейчас он портирован на ряд портативных устройств, таких как iPhone и iPod, а модифицированное ядро ​​используется в ОС для устройств Google Android и Nokia Maemo.

Теперь это может оказаться под угрозой из-за прогнозируемого внедрения Microsoft UEFI (United Extensible Firmware Interface), который заменит существующий BIOS на машинах, построенных с ним. Существует определенная вероятность того, что спецификация UEFI сделает операционные системы с открытым исходным кодом, работающие с ядром Linux, «неавторизованными». Это означает, что Linux не загружается с таких компьютеров, карманных компьютеров или портативных устройств. Однако есть несколько проблем, которые не удалось решить сообществу разработчиков ПО с открытым исходным кодом, и со временем они, вероятно, будут решены.

KVM и ядро ​​Linux

Ядро Linux недавно было изменено, чтобы оно могло действовать как гипервизор: то есть работать как ОС для других операционных систем. Эта модификация, известная как виртуальная машина на основе ядра (KVM), представляет собой модуль ядра, который при загрузке позволяет использовать другую ОС в пользовательском пространстве, помимо KVM. Вы можете запустить другое ядро ​​Linux или другую операционную систему, например Microsoft Windows, в пользовательском пространстве. Единственная квалификация - вам необходимо оборудование, подходящее для KVM: ваш процессор должен поддерживать виртуализацию.

Это фундаментальные факты о ядре Linux. Главный фактор заключается в том, что ядро ​​- это не сама операционная система, а сердце операционной системы Linux. Это позволяет ОС работать так, как она есть, и, поскольку это программное обеспечение с открытым исходным кодом, оно не только бесплатное, но и подлежит постоянному развитию и совершенствованию.