Die Datei "Kernel.c`" ist im Allgemeinen ein Ausgangspunkt oder ein zentraler Bestandteil des Kernels des Betriebssystems. Seine genaue Rolle und seine Inhalt variieren stark von dem Betriebssystem und seinem Design. Es ist keine standardisierte Datei in allen Betriebssystemen. Wir können jedoch die Arten von Kerneln konzeptionell kategorisieren und wie "kernel.c" in diese Kategorien passen.
Hier sind verschiedene Arten von Kerneln, mit wie sich "kernel.c" auf sie beziehen könnte:
1. Monolithische Kerne:
* Beschreibung: Die gesamte OS -Funktionalität (Gerätetreiber, Speichermanagement, Dateisystem usw.) wird im Kernelraum ausgeführt. Dies führt zu einem einzigen großen, komplexen Programm.
* `kernel.c`rolle: In einem monolithischen Kernel könnte `kernel.c` * die Kerninitialisierungsroutinen, die Hauptschleife (oder Scheduler -Schleife), die Interrupt -Handhabung und möglicherweise sogar anfängliche Implementierungen wichtiger Subsysteme enthalten. Es ist ein häufiger Ausgangspunkt. Es kann sich auch um eine relativ kleinere Datei handeln, die Initialisierung und Versand enthält, wobei andere Quelldateien bestimmte Subsysteme bearbeiten. Ein monolithischer Kernel hat jedoch in der Regel viele Quelldateien, und `kernel.c` ist nur ein Stück. Es kann die Belastung und Initialisierung von Treibern und anderen Kernkomponenten orchestrieren.
Beispiele:
* Early Linux: Frühe Versionen von Linux waren monolithisch näher, obwohl es sich signifikant weiterentwickelt hat.
* BSD -Familie (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD): Während modular sind diese noch eine große Kernel -Codebasis.
* ms-dos: Ein einfaches Beispiel.
2. Mikrokernel:
* Beschreibung: Ein Microkernel bietet einen minimalen Satz von Kerndiensten:Inter-Process Communication (IPC), Basic Memory Management und CPU-Planung. Gerätetreiber, Dateisysteme und andere Betriebssystemdienste im Benutzerbereich.
* `kernel.c`rolle: In einem Mikrokernel ist `kernel.c` normalerweise kleiner und konzentriert sich ausschließlich auf die Kernfunktionen von Mikrokernel. Es würde Code enthalten für:
* IPChandhabung (Nachrichtenübergang)
* Aufgaben (Threads/Prozesse) verwalten und diese planen
* Implementieren einer grundlegenden Speicherverwaltungseinheit (MMU).
* Handhabungssysteme Anrufe und versenden sie in den richtigen Dienst.
* Interrupt -Handhabung und Anweisung zu relevanten Diensten.
Beispiele:
* Minix 3: Explizit als Mikrokernel entworfen.
* qnx: Ein Echtzeit-Microkernel-Betriebssystem.
* l4/Fiasco: Eine Familie von Hochleistungsmikrokernel.
3. Hybridkerne:
* Beschreibung: Ein Hybridkern -Kernel versucht, die Vorteile von monolithischem und microkernel zu kombinieren. Sie haben normalerweise mehr Dienste im Kernelraum als ein Mikrokernel, aber weniger als ein monolithischer Kernel. Dies schließt häufig Gerätetreiber ein.
* `kernel.c`rolle: In einem hybriden Kernel wäre der "Kernel.C" größer als in einem Mikrokernel, aber kleiner als in einem rein monolithischen Kernel. Es könnte enthalten:
* Core -System -Anrufbearbeitung und Versand
* Erstes Laden und Management von Geräte -Treiber (obwohl einige Treiber Module sein könnten)
* Speicherverwaltung und virtuelle Speicherimplementierungen
* CPU -Planung
* Kommunikation zwischen den Prozess (potenziell optimiert im Vergleich zu Mikrokernel)
* Initialisierung des Kernels und seiner Subsysteme.
Beispiele:
* Windows NT -Kernel (verwendet in Windows 2000, XP, Vista, 7, 8, 10, 11): Während es oft als Hybrid beschrieben wird, neigt es sich eher zu einem monolithischen Ansatz in Bezug auf die Menge an Code, die im Kernelraum ausgeführt wird.
* macOS (xnu): Verwendet einen Hybridansatz, der Teile des Mach -Mikrokernels mit BSD -UNIX -Komponenten kombiniert.
4. Exokernel:
* Beschreibung: Exokernel nehmen das Mikrokernel -Konzept auf ein Extrem. Sie bieten eine minimale Abstraktion über Hardware, sodass Anwendungen Ressourcen direkt verwalten können. Anwendungen fordern Ressourcen an, und der Exokernel sorgt lediglich von Isolation und Schutz.
* `kernel.c`rolle: In einem Exokernel wäre `kernel.c` wäre * extrem * klein. Es würde sich hauptsächlich auf:
* Ressourcenverfolgung und Isolation
* Autorisierung und Zugangskontrolle
* Bereitstellung einer Schnittstelle mit niedrigem Niveau zur Hardware (z. B. Zuweisung von physischen Seiten, Einrichten von Seitentabellen).
* Sehr minimale Planung.
Beispiele:
* EXOS: Ein Forschungsbetriebssystem, das das Exokernel -Konzept leitete.
5. Nanokernel/Picokernel:
* Beschreibung: Noch kleiner als Mikrokernel, häufig in eingebetteten Systemen und Echtzeit-Betriebssystemen (RTOs) verwendet. Sie verarbeiten normalerweise nur Hardware -Abstraktion, Interrupts und grundlegende Aufgabenplanung.
* `kernel.c`rolle: In einem Nanokernel wäre `kernel.c` außergewöhnlich minimal. Es würde in erster Linie befasst::
* Interrupt -Handhabung
* Aufgabenplanung und Kontextwechsel
* Möglicherweise grundlegender Speicherschutz
* Die kleinstmögliche Hardware -Abstraktionsschicht (HAL).
Beispiele:
* Spezifische RTOS -Implementierungen.
6. Unikernel:
* Beschreibung: Ein Unikernel ist ein spezialisiertes, einadressen-Raum-Maschinenbild, das nur die OS-Komponenten enthält, die für die Ausführung einer bestimmten Anwendung erforderlich sind. Es wird direkt aus dem Anwendungscode und einer speziellen Kernel -Bibliothek zusammengestellt.
* `kernel.c`rolle: Das Konzept einer "kernel.c` -Datei ist weniger direkt anwendbar. Der Kernel wird häufig aus Bibliotheken und Konfigurationen erstellt, die für die Anwendung spezifisch sind. Es könnte eine "Kleber" -Datei oder einen Einstiegspunkt geben, der als "Kernel" bezeichnet werden könnte. In seiner Rolle geht es jedoch mehr darum, Komponenten zu verknüpfen als die Darstellung einer traditionellen Kernelstruktur. Es könnte an der Einrichtung der anfänglichen Umgebung und dem Aufrufen der Hauptfunktion der Anwendung beteiligt sein.
Beispiele:
* osv: Ein Unikernel für Cloud -Umgebungen.
* includeos: Eine weitere Unikernel -Plattform.
Wichtige Überlegungen:
* Dateiorganisation: Moderne Betriebssysteme, auch solche mit monolithischen Kerneln, werden in viele Quelldateien organisiert. `kernel.c` ist nur eine, und die Rolle, die es spielt, kann je nach Architektur und Designentscheidungen des Betriebssystems variieren.
* Boot -Prozess: `kernel.c` wird häufig in den frühen Bootsprozess verwickelt und das System eingerichtet, bevor er die Kontrolle über andere Teile des Kernels oder die Anwendung übergibt.
* Implementierungsdetails: Die spezifischen Funktionen und Strukturen, die in "Kernel.c`) enthalten sind, hängen vollständig vom Betriebssystem ab.
* modulare Kerne: Viele moderne Kernel unterstützen Module (z. B. ladbare Kernelmodule unter Linux). Diese Module können die Funktionalität des Kernels dynamisch erweitern, die Grenzen zwischen "Kernelraum" und "Benutzerraum" in gewissem Maße verwischen und möglicherweise die anfängliche Größe und Komplexität des Kernkern -Codes verringern (einschließlich dessen, was möglicherweise in "Kernel.C`) gefunden wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Name `kernel.c` eine Kernkomponente impliziert, seine tatsächliche Rolle und sein Inhalt basierend auf dem Typ des Kernels (monolithisch, microkernel, hybrid usw.) und dem spezifischen Design des Betriebssystems variieren. Es handelt sich häufig um eine Initialisierungs- und Einstiegspunktdatei, jedoch nicht immer die zentrale Datei, die den größten Teil des Code des Betriebssystems enthält.
