操作系統內核

前文:一、初識計算機


前言

前文我們從網上資料收集總結了解了一下計算機的硬件,計算機操作系統的發展歷史和分類,現在來介紹一下內核

        內核,是一個操作系統的核心。它負責管理系統的進程、內存、設備驅動程序、文件和網絡系統,決定着系統的性能和穩定性。 [1] 

        “內核”指的是一個提供硬件抽象層、磁盤及文件系統控制、多任務等功能的系統軟件。一個內核不是一套完整的操作系統。一套基於Linux內核的完整操作系統叫作Linux操作系統,或是GNU/Linux。

        內核是操作系統最基本的部分。它是爲衆多應用程序提供對計算機硬件的安全訪問的一部分軟件,這種訪問是有限的,並且內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬件操作多長時間。直接對硬件操作是非常複雜的,所以內核通常提供一種硬件抽象的方法來完成這些操作。硬件抽象隱藏了複雜性,爲應用軟件和硬件提供了一套簡潔,統一的接口,使程序設計更爲簡單。

        嚴格地說,內核並不是計算機系統中必要的組成部分。程序可以直接地被調入計算機中執行,這樣的設計說明了設計者不希望提供任何硬件抽象和操作系統的支持,它常見於早期計算機系統的設計中。最終,一些輔助性程序,例如程序加載器和調試器,被設計到機器核心當中,或者固化在只讀存儲器裏。這些變化發生時,操作系統內核的概念就漸漸明晰起來了。


         個人認爲,內核可以理解爲計算機的資源調度中心,它自上而下得管理分配計算機硬件資源給運行在操作系統上面的程序(包括操作系統自身)。

         舉個實例,大家熟知的蘋果手機,在iPhone4的年代,其在智能機上面的流暢體驗,屏幕滑動如絲般流暢,一直爲使用者津津樂道。而在當時,智能機硬件性能極其有限的情況下是怎麼實現這樣的效果呢?有專業人士測試發現,在用戶手指接觸屏幕的一瞬間開始,蘋果手機的操作系統,其內核就會凍結所有非必要進程,而調動整機90%的性能來處理接下來用戶手指在屏幕的操作。而就得於這種硬件資源的分配調度機智,實現了當時實際上最好的智能手機操作體驗。

        

        

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