کرنل سیستم لینوکس و مدیریت سخت افزار
این مقاله بخشی از کتاب لینوکس ما بوده و شما برای مطالعه کامل آن می‌توانید به بخش محصولات مراجعه فرمایید.
زمان مطالعه: 5 دقیقه
مدریت سخت‌افزار یکی دیگر از مسئولیت‌های کرنل سیستم عاملی مانند لینوکس است. لینوکس یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های تکنولوژیکی قرن بیست و یکم است. توسعه لینوکس فراتر از تأثیر آن بر رشد اینترنت و جایگاه آن به عنوان یک فناوری توانمند به الگویی تبدیل شده که نشان می‌دهد پروژه‌های مشارکتی چگونه می‌توانند از کارهایی که افراد و شرکت‌ها به تنهایی انجام می‌دهند، پیشی بگیرند.
سیستم عامل لینوکس جهان را در برگرفته و کاربران می‌توانند این نوع سیستم را تقریبا در همه جا پیدا کنند. سیستم عامل لینوکس را می‌توان در تلفن، یخچال، کنسول‌های بازی (PlayStation) و یا سرورهای لینوکس (که سایت‌های معروف اینترنتی را اجرا می‌کنند) مشاهده کرد.
نکته) قابل توجه است که در ویدئو بالا سخت‌افزارهای مختلف موجود در یک سیستم لپ‌تاپ معرفی می‌شود که دید خوبی به شما می‌دهد. همچنین به شما آموزش داده می‌شود که چطور یک هارد ssd را یه سیستم خود اضافه کنید.
سیستم عامل متشکل از یک کرنل و یکسری ابزارهای مختلف است. بخش‌های اصلی لینوکس از سه لایهی تشکیل شده که شامل موارد زیر می‌باشد و هر کدام کار خاصی را انجام می‌دهند.
- لایهی سخت‌افزار
- لایهی کرنل (هسته)
- لایهی کاربر (شامل ابزارهای GNU، محیط دسکتاپ گرافیکی، برنامه‌های کاربردی مانند سرویس FTP و غیره است)
شکل1) بخش‌های اصلی لینوکس از سه لایهی سخت‌افزار، کرنل و کاربر تشکیل شده است.
لایهی کرنل سیستم لینوکس
کرنل، هسته سیستم لینوکس بوده و کلیه سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای سیستم کامپیوتر را کنترل می‌کند. همچنین در صورت لزوم سخت‌افزاری را برای فرآیندی اختصاص و همچنین نرم‌افزاری را هم اجرا می‌کند.
اگر دنیای لینوکس را دنبال کرده باشید بدون شک نام لینوس توروالد را شنیده‌اید. توروالدز در دوران تحصیل در دانشگاه Helsiki اولین نرم‌افزار کرنل لینوکس را ایجاد کرد. او علاقه‌مند بود که این پروژه یک کپی از سیستم عامل یونیکس (در آن زمان یک سیستم عامل محبوب و گران قیمت در بسیاری از دانشگاه‌ها بود) باشد.
لینوس توروالد پس از توسعه کرنل لینوکس آن را در اینترنت منتشر کرد و برای بهبود آن پیشنهاداتی را خواستار شد. سپس بعد از مدتی پیشنهادهایی از دانشجویان و همچنین برنامه‌نویسان حرفه‌ای از سراسر جهان دریافت کرد و او با در نظر گرفتن نظرات مختلف تغییراتی را در کد اصلی ایجاد می‌کرد تا به نسخه نهایی آن رسید. به طور کلی کرنل چهار وظیفه اصلی دارد که شامل موارد زیر است.
مدیریت سخت افزار توسط کرنل
یکی دیگر از مسئولیت‌های کرنل مدیریت سخت افزار است. هر دستگاه برای ارتباط با سیستم لینوکس باید کد درایور خود را در کد کرنل قرار بدهد. قرار گرفتن کد درایور یک سخت‌افزار در کرنل باعث می‌شود که دستگاه شناسایی و داده‌ها به (از) دستگاه منتقل شوند. بنابراین کرنل به عنوان یک واسطه بین برنامه‌ها و سخت افزار عمل می‌کند.
سیستم لینوکس دستگاه‌های سخت افزاری را به عنوان یک فایل اختصاصی می‌شناسد. سه نوع طبقه‌بندی Character، Block و Network برای فایل اختصاصی وجود دارد. فایل اختصاصی Character، برای دستگاه هایی(مانند مودم) هستند که تنها می‌توانند یک کاراکتر را در هر زمان انتقال بدهد. فایل اختصاص Block برای دستگاه‌هایی مانند disk driver هست که داده های بلاکی بزرگ را در هر زمان انتقال می‌دهد.
نکته) فایل اختصاصی network برای دستگاه‌هایی مانند کارت شبکه استفاده می‌شود که از بسته (packets) برای ارسال و دریافت داده استفاده می‌کند.
این مقاله بر گرفته از کتاب لینوکس (lpic1 ) می‌باشد
کتاب لینوکس (lpic1)
253,000 تومان
