Cos'è un kernel? Spiegato semplicemente
Sebbene lo utilizzino ogni giorno, molte persone non sono sicure di cosa sia esattamente un kernel. Se ti sei imbattuto in questo termine e desideri saperne di più, questo è il posto giusto per te. In questo suggerimento pratico, spieghiamo di cosa tratta il kernel.
Cos'è un kernel? I fatti hanno semplicemente spiegato
Un kernel viene utilizzato in modo permanente nel lavoro quotidiano del computer ed è sempre in uso per te. L'intenzione è che non lo noti. È l'interfaccia tra il software con un'interfaccia utente grafica che si utilizza e l'hardware del sistema.
- Il kernel è un modulo centrale di un sistema operativo. A volte viene indicato come "nucleo".
- Ha diversi strati. Il livello inferiore costituisce l'interfaccia per l'hardware del sistema, ad esempio controller di rete o controller PCI Express.
- Il livello successivo è la gestione della memoria, che alloca la memoria a ciascun processo. Il software applicativo di solito include vari processi di questo tipo.
- Il livello "Gestione dei processi" prende il sopravvento sulla gestione del tempo e consente a tutti i processi sul computer di funzionare in parallelo. Il kernel regola tutte le richieste dai programmi, le allinea una dopo l'altra e può interromperle in caso di problemi.
- Il livello superiore è il file system. Assegna aree ai processi sull'HDD, ad esempio il disco rigido e la memoria principale.
- Il kernel regola l'intero percorso dall'hardware di sistema al software applicativo, che oggi è per lo più gestito dall'utente tramite un'interfaccia utente grafica (GUI).
- Solo l'area dell'utente non fa più parte del kernel, ma viene definita "Shell", "Ring" o "Userland".
- Un programma per computer invia chiamate di sistema, le cosiddette "chiamate di sistema", al kernel. Questo quindi invia la richiesta effettiva nel linguaggio macchina alla CPU. Il kernel conosce il set completo di istruzioni della CPU, ovvero tutte le istruzioni della macchina che può eseguire.
- Queste chiamate di sistema vengono attivate, ad esempio, quando si leggono o scrivono file sul computer. Questo semplice compito si svolge continuamente anche in background.
- Nei sistemi multiutente, il kernel controlla anche i diritti di accesso a file e componenti hardware.
- Il Task Manager elenca tutti i processi gestiti dal kernel. Se si termina un processo qui, Task Manager indica al kernel di interrompere questo processo e liberare lo spazio di archiviazione allocato.
- Poiché il kernel viene utilizzato in modo permanente, dopo l'avvio viene caricato nella memoria principale. Questo di solito accade in un'area protetta che ne impedisce la modifica o l'eliminazione.
- Windows utilizza il kernel NT, su cui sono basati diversi sottosistemi. Apple utilizza il kernel XNU. I sistemi Linux come Ubuntu e dispositivi Android usano il kernel Linux.
- Il kernel non è il core del processore, ma il kernel del sistema operativo o il kernel di sistema.
- I sistemi operativi multi-kernel possono utilizzare i vari core di un processore multi-core come una rete di CPU indipendenti.
- Un kernel non è anche un'API o un framework come il framework NET.
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Nel prossimo suggerimento pratico, ti mostreremo come scoprire quale kernel hai sotto Linux. In molti altri suggerimenti pratici, spieghiamo i termini dal linguaggio del computer, dal software, come connessioni VPN, BIOS e UEFI o firmware, a termini hardware, come BUS, SSD e scheda madre.