Jądro systemu operacyjnego (
ang. kernel) - to jego podstawowa część, która jest odpowiedzialna za wszystkie jego
zadania.
Budowa jądra
Wyróżniamy kilka podstawowych metod konstrukcji jąder:
- jądro monolityczne - często stosowane w systemach typu Unix. Wszystkie zadania są wykonywane przez jądro, będące jednym, dużym programem działającym w trybie jądra. Przykładem takiego jądra jest jądro systemu Linux, OpenBSD, FreeBSD a także Windows, chociaż większość posiada umiejętność dołączania i odłączania modułów (najczęściej zawierających kod sterownika urządzenia lub obsługi potrzebnego w danej chwili systemu plików).
Zaletą tej techniki jest prostota, stabilność, łatwość komunikacji pomiędzy różnymi członami jądra (to przecież w tym wypadku jeden program!). Wadą jest, w późniejszym stadium rozwoju projektu, uciążliwość w rozwijaniu programu oraz w znajdywaniu błędów.
- mikrojądro - w tej technice z monolitycznego jądra zostaje tylko jego podstawowa część, a części odpowiedzialne za bardziej wyrafinowane funkcje są wydzielone do funkcjonalnych bloków albo realizowane jako zwykłe procesy w trybie użytkownika.
- nanokernel - technika zbliżona do techniki mikrojądra, różnica w wielkości - nanokernel jest jeszcze mniejszy.
- exokernel - architektura będąca odmianą nanojądra. Cechą wyróżniającą jest możliwość zarządzania zasobami systemu przez nieuprzywilejowanego użytkownika, a rola jądra sprowadza się do zabezpieczania zasobów. Przykładem systemu korzystającego z tego typu jądra jest system XOK, zbudowany w MIT Laboratory for Computer Science, pracujący na komputerach PC. Wyposażony on został w bibliotekę ExOS, która implementuje system UNIX i umożliwia uruchamianie większości aplikacji tego systemu.
- cachekernel - w tej technice jądro systemu buforuje obiekty systemowe takie jak wątki czy przestrzenie adresowe tak jak sprzęt komputerowy buforuje pamięć. Jądra aplikacji trybu użytkownika są odpowiedzialne za ładowanie tych danych i ponowne ich zapisanie stosując specyficzne dla danej aplikacji mechanizmy.
Cechy jądra
Z budowy jądra wynikają jego cechy, takie jak:
Zastosowanie systemów operacyjnych
Zastosowanie systemów operacyjnych wynika ściśle z ich budowy, a to przeważnie sprowadza się do budowy ich jądra. Tak więc:
Przykłady jąder systemów operacyjnych
Jądra monolityczne:
Mikrojądra:
