למשתמשים מזדמנים ומעריצים פחות מה- Hardcore, לינוקס היא מערכת הפעלה. לטהרנים, לעומת זאת, הכותרת "לינוקס" שמורה ליבה שמפעילה את מערכת ההפעלה. אם אתה סקרן לגבי מה הליבה לינוקס, בואו לענות על השאלה הזאת עם עין למשתמש החדש.
מצבים
לפני שאנחנו מסבירים מה זה ליבה, חשוב להבין את המונחים "מצב משתמש" ו "מצב הקרנל". מצב משתמש הוא כאשר ביצוע קוד אין יכולת לגשת ישירות חומרה או זיכרון התייחסות. כדי לקבל גישה לחומרה ולזיכרון, קוד הפועל במצב משתמש חייב להקצות הוראות לממשקי תכנות יישומים (API). מצב הליבה הוא כאשר ביצוע קוד יש גישה חופשית לכל החומרה והוא שמור עבור פונקציות מהימן ביותר של מערכת ההפעלה.
מה זה ליבה?
לכל מערכת הפעלה יש ליבה. ל- Windows, ל- MacOS, ל- iOS, ל- Android, ל- Chrome OS ול- Linux יש מערכת ברמה נמוכה האחראית על חיבור ממשקים בין כל היישומים לבין החומרה הפיזית של המחשב. בלי הקרנל, אף אחד מהיישומים שלך לא יוכל לעשות שימוש במחשב הפיזי; אפליקציות כמו Firefox, Chrome, LibreOffice, MS Office או Outlook לא יפעלו. הקרנל אחראי גם לתהליכים המאפשרים חילופי מידע באמצעות מה שנקרא Inter-Process Communication (IPC).
יש (בדרך כלל) שלושה סוגים של גרעינים:
- גרעינים מונוליטיים: גרעינים אלה מקיפים את המעבד, הזיכרון, ה- IPC, מנהלי ההתקנים, ניהול מערכת הקבצים ושיחות שרת המערכת. זה גם אחראי על מסירת זיכרון מערכת חופשית ליישומים. סוגים אלה של גרעינים בדרך כלל טובים יותר בגישה לחומרה ולריבוי משימות.
- מיקרו: Microkernels לנקוט גישה מינימליסטית רק לנהל את המעבד, זיכרון, ו- IPC.
- גרעינים היברידיים: גרעינים היברידיים יש את היכולת להחליט מה הם רוצים לרוץ במצב משתמש או ליבה. למרות שזה מספק את הטוב שבשני העולמות, זה דורש הרבה יותר מיצרני החומרה כדי ליצור נהגים המשמשים ממשק בין קוד הפעלה וחומרה.
לינוקס משתמשת בקוד פתוח, גרעין מונוליטי, בעוד ש- MacOS ו- Windows משתמשים בשתי ליבות היברידיות. הקרנל של לינוקס נולד בשנת 1991 על ידי לינוס טורבלדס. עד היום, מר Torvalds ממשיך להיות המפתח המוביל על ליבת לינוקס, בעוד מפתחים מכל רחבי העולם לתרום ליבת לינוקס. למעשה, ההערכה היא שכמעט 10,000 מפתחים, מיותר מ -1,000 חברות, תרמו לליבת לינוקס (מאז החל המעקב ב -2005).
איפה הקרנל?
אם תפתח חלון מסוף ותוציא את הפקודה ls / boot, תראה קובץ בשם vmlinuz- גרסה (כאשר VERSION הוא שם השחרור או המספר). הקובץ vmlinuz הוא לינוקס לינוקס בפועל, ואת "z" היא להצביע על הליבה הוא דחוס; אז במקום vmlinux יש לנו vmlinuz.
בתוך ספריית / boot הם קובצי ליבה חשובים אחרים, כגון initrd.img-VERSION, system.map-VERSION ו- config-VERSION (כאשר VERSION הוא שם או מספר שחרור). קבצים אחרים אלה משרתים את המטרות הבאות:
- initrd: משמש RAMDisk קטן מחלץ ומבצע את הקובץ הקרנל בפועל.
- system.map: משמש לניהול זיכרון, לפני טעינת הקרנל.
- config: מלמד את הקרנל על מה אפשרויות ומודולים לטעון.
מודולים
ללא מודולים, הקרנל לא היה מועיל. מודולים למעשה להפעיל את מנהלי ההתקנים הדרושים כדי לתקשר עם חומרה מבלי לצרוך את כל זיכרון המערכת. מודולים גם להוסיף פונקציונליות ליבה, כגון תקשורת עם ציוד היקפי, ניהול מערכות קבצים, אבטחה, וכו 'ניתן רשימה, להוסיף, ולהסיר מודולים אל הקרנל עם הפקודות הבאות:
- lsmod תציג את כל המודולים הטעונים כעת.
- insmod יהיה לטעון מודול הקרנל לתוך הקרנל פועל.
- rmod יהיה לפרוק מודול מן הקרנל פועל.
אז אתה רואה, בעזרת כמה פקודות פשוטות, הקרנל של לינוקס יכול להיות גמיש למדי.
הקרנל הנוכחי
נכון לכתיבה זו, ליבת לינוקס יציבה היא 4.18.5, אבל לא כל הפצות לינוקס יכלול את הקרנל האחרון. למעשה, הפלטפורמה המעודכנת של מערכת ההפעלה המשולבת פועלת בגרעין 4.15.0-30. מה פירוש המספר? במקרה של הקרנל האחרון על מערכת ההפעלה היסודית, זה אומר:
- 4 הוא הגרסה המרכזית
- 15 הוא הגירסה הקטנה
- 0-30 הוא גרסה
ניתן גם להוריד גרסאות שונות של ליבת לינוקס מ kernel.org ולעבד אותו בעצמך. אוסף של ליבת לינוקס היא משימה הטובה ביותר שנותרה למי באמת יודע מה הם עושים. ליבה מלוקט לא תקין יכול להפוך את המערכת unbootable. אז, אלא אם כן אתה מוכן לצלול לתוך המשימה מאתגר של הידור קוד ברמה זו, השתמש הקרנל ברירת המחדל כי ספינות ועדכונים על ההפצה שלך של בחירה.
