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Der Kernel bildet das Herzstück eines jeden Betriebssystems und funktioniert als zentrale Schnittstelle zwischen Software und Hardware. Als elementares Modul nimmt der Betriebssystemkern die unterste Software-Schicht ein, wodurch er direkten Zugriff auf die Hardware-Komponenten erhält. Der Kernel stellt wichtige Schnittstellen für Anwenderprogramme bereit und kontrolliert gleichzeitig den Zugriff auf Prozessor, Geräte und Speicher. Zu seinen Hauptaufgaben gehört die effiziente Verteilung von Systemressourcen wie Prozessorzeit, die Strukturierung dieser Ressourcen, die Lösung von Zugriffskonflikten sowie die Virtualisierung von Ressourcen und die Überwachung von Zugriffsrechten in Mehrbenutzersystemen.
Ein Kernel besteht aus mehreren aufeinander aufbauenden Schichten, die zusammen eine komplexe Schichtenarchitektur bilden. Diese beginnt mit der Schnittstelle zur Hardware als Basis und umfasst darüber die Speicherverwaltung, Prozessverwaltung, Geräteverwaltung und schließlich die Dateisysteme als oberste Schicht. Interessanterweise variieren Kernels in ihrem Funktionsumfang erheblich. Je nach integriertem Funktionsumfang unterscheidet man zwischen verschiedenen Kernel-Typen, die für unterschiedliche Einsatzzwecke optimiert sind. Diese Unterschiede in der Kernel-Architektur beeinflussen maßgeblich die Leistungsfähigkeit, Stabilität und Flexibilität des gesamten Betriebssystems.
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Quellen: Pexels/Tima Miroshnichenko (Headerbild / Foto)