Linuxille on käyttöjärjestelmä satunnaisille käyttäjille ja harvemmin kuin vakavimmille faneille. Puristeille kuitenkin otsikko "Linux" on varattu käyttöjärjestelmää hallitsevalle ytimelle. Jos olet utelias, mitä Linux-ytimessä on, voimme vastata tähän kysymykseen silmällä uudelle käyttäjälle.
tilat
Ennen kuin selitämme, mitä ydintä on, on tärkeää ymmärtää termit "käyttäjätapa" ja "ytimen tila". Käyttäjätila on silloin, kun koodin suorittaminen ei pysty suoraan käyttämään laitteistoa tai referenssimuistia. Jotta saataisiin pääsy laitteistoon ja muistiin, käyttäjätoiminnolla toimivan koodin on siirrettävä ohjeet sovellusohjelmointirajapinnoille (API). Kernel Mode on, kun koodin suorittaminen on rajoittamaton pääsy kaikkiin laitteistoihin ja se on varattu käyttöjärjestelmän luotettaville toiminnoille.
Mikä on ydin?
Jokaisella käyttöjärjestelmällä on ydin. Windowsissa, MacOSissa, iOS: ssa, Androidissa, Chrome OS: ssä ja Linuxissa on jokaisen matalan tason järjestelmä, joka vastaa kaikkien sovellusten liittämisestä tietokoneen fyysiseen laitteistoon. Ilman ydintä, mikään hakemuksesi ei voisi käyttää fyysistä tietokonetta; sovellukset, kuten Firefox, Chrome, LibreOffice, MS Office tai Outlook, eivät toimi. Järjestelmä on myös vastuussa siitä, että prosesseja voidaan vaihtaa käyttämällä Inter-Process Communication (IPC) -menetelmää.
Yleensä on olemassa kolmen tyyppisiä ytimiä:
- Monoliittiset ytimet: nämä ytimet käsittävät suorittimen, muistin, IPC: n, laiteohjaimet, tiedostojärjestelmän hallinta ja järjestelmäpalvelimen puhelut. Se on myös vastuussa vapaasta järjestelmän muistista sovelluksiin. Tämäntyyppiset ytimet ovat yleensä parempia laitteiden ja monitoimityökalujen käytössä.
- Microkernels: Microkernelien minimalistinen lähestymistapa ja CPU: n, muistin ja IPC: n hallinta.
- Hybridien ytimet: Hybrid-ytimillä on mahdollisuus päättää, mitä he haluavat käyttää joko Käyttäjä- tai Kernel-tilassa. Vaikka tämä tarjoaa molempien maailmojen parhaat puolet, se vaatii paljon enemmän laitevalmistajilta luomaan ohjaimia, jotka toimivat käyttökoodien ja laitteiston välillä.
Linux käyttää avoimen lähdekoodin, monoliittisen ytimen, kun taas macOS ja Windows käyttävät Hybrid-ytimiä. Linuxin ydin syntyi vuonna 1991 Linus Torvalds. Tähän päivään mennessä Mr. Torvalds on edelleen Linux-ytimen johtava kehittäjä, kun taas kehittäjät kaikkialta maailmasta osallistuvat Linux-ytimeen. Itse asiassa arvioidaan, että Linux-ytimestä on osallistunut lähes 10 000 kehittäjää, joista yli 1000 yritystä (koska seuranta alkoi vuonna 2005).
Missä ytimessä on?
Jos avaat pääteikkunan ja anna komennon ls / boot, näet tiedoston nimeltä vmlinuz version (Jos VERSION on julkaisunimi tai -numero). Vmlinuz-tiedosto on todellinen käynnistyvä Linux-ytimessä, ja "z" tarkoittaa, että ydin on pakattu; joten vmlinuxin sijasta meillä on vmlinuz.
Tässä / boot-hakemistossa on muita tärkeitä ytimen tiedostoja, kuten initrd.img-VERSION, system.map-VERSION ja config-VERSION (jossa VERSION on joko nimi tai julkaisunumero). Nämä muut tiedostot palvelevat seuraavia tarkoituksia varten:
- initrd: käytetään pienenä RAM-levyinä, joka poistaa ja suorittaa varsinaisen ytimen tiedoston.
- system.map: käytetään muistinhallintaan, ennen ytimen lataamista.
- config: opastaa ytimen mitä vaihtoehtoja ja moduuleja ladata.
moduulit
Ilman moduuleja, ydin ei olisi paljon käyttöä. Moduulit aktivoivat tehokkaasti ohjaimet, jotka ovat välttämättömiä kommunikoida laitteiston kanssa ilman, että kaikki järjestelmän muistisi kulutetaan. Moduulit lisäävät myös ytimen toiminnallisuutta, kuten kommunikointi oheislaitteiden kanssa, tiedostojärjestelmien hallinta, tietoturva jne. Moduuleja on mahdollista luetella, lisätä ja poistaa moduulilta seuraavilla komennoilla:
- lsmod luetellaan kaikki tällä hetkellä ladatut ytimen moduulit.
- insmod lataa ydinmoduulin käynnissä olevaan ytimeen.
- rmmod poista moduuli käynnissä olevasta ytimestä.
Joten näet, yksinkertaisten komentojen avulla Linux-ytimen voi olla varsin joustava.
Nykyinen ydin
Tästä kirjoituksesta vakaa Linux-ytimessä on 4.18.5, mutta kaikki Linux-jakelut eivät sisällä uusinta ydintä. Itse asiassa päivitetty Elementary OS -työpöytäjakelu käyttää ytimen 4.15.0-30. Mitä tämä numero tarkoittaa? Viimeisimmän OS-ytimen osalta se tarkoittaa:
- 4 on tärkein versio
- 15 on pienempi versio
- 0-30 on tarkistus
Linux-ytimen eri versioita voi myös ladata kernel.orgista ja koota se itse. Linux-ytimen kokoaminen on paras tehtävä niille, jotka todella tietävät, mitä he tekevät. Virheellisesti koottu ydin voi tehdä järjestelmän käynnistymätöntä. Joten, ellei ole valmis sukellamaan haasteelliseen tehtävään koodin koolle tällä tasolla, käytä oletus ytimen, joka toimittaa ja päivittää valintasi jakelussa.
