Понятие ядра ОС

Ядро является главной частью любой ОС, определяющей все основные свойства ОС, касающиеся управления процессами и вза­имодействия с пользователями. Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операци­онной системы, поэтому скорость их выполнения определяет произ­водительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой ско­рости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

В состав ядра входят функции, решающие внутрисистемные за­дачи организации вычислительного процесса, такие как переключе­ние контекстов, загрузка/выгрузка страниц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для приложений. В ядре также могут со­держаться функции для поддержки приложений, создающие так на­зываемую прикладную программную среду. Приложения могут об­ращаться к ядру с запросами (системными вызовами) для выполне­ния тех или иных действий, например для открытия и чтения файла, вывода графической информации на дисплей, получения системного времени и т. д. Функции ядра, которые могут вызываться приложе­ниями, образуют интерфейс прикладного программирования API.

Ядро является самым критичным компонентом в компьютерной системе — крах ядра равносилен краху всей системы. Поэтому раз­работчики операционной системы уделяют особое внимание надёж­ности кодов ядра.

Обычно ядро оформляется в виде программного модуля неко­торого специального формата, отличающегося от формата пользова­тельских приложений.

Основные функции ядра:

- управление процессами;

- организация взаимодействий между процессами;

- синхронизация процессов;

- планирование (диспетчирование) работы процессов;

- поддержка операций ввода-вывода;

- поддержка распределения и перераспределения памяти;

- поддержка функций по ведению статистики работы машины.