Вступ до ядра Linux – серце операційної системи Linux

Ядро Linux - це не операційна система, а ядро, або серце операційної системи, що дозволяє додаткам, які дозволяють справжню ОС працювати. Такі програми включають різні оболонки, компілятор, віконне програмне забезпечення, утиліти тощо, які необхідні до того, як ваш комп'ютер навіть завантажиться. Отже, ядро ​​Linux не те саме, що ОС Linux, яку слід правильно назвати ОС GNU/Linux.

Ядро Linux використовується Unix-подібними операційними системами, що належать до сімейства Linux. Він був випущений під GNU General Public License, що означає, що будь-хто може використовувати та поширювати його безкоштовно. Це розвиток від Лінус Торвальдс, фінський студент-комп’ютерник, якому подобалося гратися з комп’ютерами та тим, що їх робить, і який у 1991 році придумав нову операційну систему, розроблену на основі фреймворку або ядра, яке він назвав Linux.

Оскільки він був випущений як програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, він швидко перетворився на працездатну операційну систему, оскільки буквально тисячі розробників і програмістів зробили внесок у його розробку. Безкоштовний проект GNU був створений у 1983 році для розробки безкоштовної операційної системи, і хоча було розроблено багато компонентів, він зазнав невдачі, оскільки його ядро ​​так і не було завершено. Linux приваблював багатьох людей, які зробили внесок у це.

Монолітні ядра та модулі

Версія 0.11 була випущена в грудні 1991 року, і з того часу ядро ​​Linux і побудована на ньому операційна система швидко зростали. Отже, що таке ядро ​​Linux і чому воно таке особливе та успішне? Це те, що відомо як монолітне ядро, яке було скомпільовано як модульне. В основному це означає, що модулі можна завантажувати та вивантажувати під час роботи системи, але що модулі та системні служби запускаються в тому ж просторі, що й основна функціональність.

Гостра дискусія того часу точилася між відповідними перевагами монолітного ядра Unix та архітектурою мікроядра, що використовується в MINIX Ендрю Таненбаума. В останньому основні служби працюють за межами ядра, в просторі користувача. Термін «послуги» включає драйвери пристроїв, системну пам’ять, планувальник, управління пам’яттю, файлову систему та віртуальну файлову систему (VFS).

У Linux модулі можна динамічно завантажувати та вивантажувати в просторі ядра під час виконання, щоб зменшити кількість коду, що виконується в ядрі до мінімуму. Однією з переваг такого монолітного ядра є те, що якщо коренева файлова система переривається, службу легко розпочати знову, оскільки ядро ​​все ще працює.

Портативність Linux

З часом, головним чином завдяки внеску розробників, ядро ​​Linux стало надзвичайно стабільним і ефективним у використанні ЦП і пам’яті. Однак одним виразним і несподіваним результатом цих внесків була його переносимість. Спочатку Linux не розроблявся як портативний, але тепер був перенесений на ряд портативних пристроїв, таких як iPhone та iPod, а модифіковане ядро ​​використовується в ОС для пристроїв Google Android і Nokia Maemo.

Зараз це може опинитися під загрозою запровадження Microsoft UEFI (United Extensible Firmware Interface), який замінить існуючий BIOS на машинах, створених з ним. Існує певна ймовірність того, що специфікація UEFI зробить операційні системи з відкритим вихідним кодом, які працюють із ядром Linux, «неавторизованими». Це означає, що Linux не буде завантажуватися з такими комп’ютерами, портативними або портативними пристроями. Однак існує кілька проблем, які спільнота з відкритим кодом не змогла вирішити, і це, ймовірно, буде вирішено з часом.

KVM і ядро ​​Linux

Нещодавно ядро ​​Linux було модифіковано, щоб воно могло діяти як гіпервізор, тобто працювати як ОС для інших операційних систем. Відома як віртуальна машина на основі ядра (KVM), ця модифікація є модулем ядра, який при завантаженні дозволяє використовувати іншу ОС у просторі користувача, над KVM. Ви можете запустити інше ядро ​​Linux або іншу операційну систему, наприклад Microsoft Windows, у просторі користувача. Єдина кваліфікація – вам потрібне обладнання, яке підходить для KVM: ваш процесор повинен підтримувати віртуалізацію.

Це основні факти про ядро ​​Linux. Головним фактором є те, що ядро ​​- це не сама операційна система, а серце операційної системи Linux. Це дозволяє ОС працювати так, як вона працює, і оскільки вона є програмним забезпеченням з відкритим вихідним кодом, вона не тільки безкоштовна, але й підлягає постійному розвитку та вдосконаленню.