カーネルとは何ですか？

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ゲーム、ブラウザ、メモ帳などのプログラムは、CPUとメモリ、ディスクを直接勝手に扱わない。 プログラムとハードウェアの間でリソースを管理するオペレーティングシステムの重要な部分をKernel（カーネル）と呼ぶ。

カーネルはリソースマネージャです。

コンピュータには同時に実行しようとするプログラムが多いが、CPUコアとメモリは限られている。 カーネルは誰にCPU時間を減らすか、どのメモリが利用可能か、ファイルとデバイスにどのようにアクセスするかを決定します。

アプリケーション
ゲーム/ブラウザ/メモ帳
↓リクエスト
カーネル
プロセス/メモリ/ファイル/デバイス管理
↓コントロール
CPU/RAM/SSD/キーボード/ネットワークカード

カーネルの代表的な役割は次のとおりです。

• プロセスとスレッドの実行順序を管理する。
• プログラムごとに使用する仮想メモリ空​​間を作成します。
• ファイルシステムを介してファイルとディレクトリを管理します。
• デバイスドライバを介してハードウェアと通信します。
• ネットワークパケットを処理する。
• プログラムが他のプログラムのメモリをむやみに触れるのを防ぐ。

プログラムはカーネルに要求する

アプリケーションがファイルを読みたいとしても、SSD制御コマンドを直接作成することはありません。 オペレーティングシステムが提供する関数を呼び出すと、カーネルは権限と引数を調べて実際の作業を実行します。

std::ifstream file("save.dat");

C ++コードでは単純なファイルオブジェクトのように見えますが、さらに下ではオペレーティングシステムのファイルを開くと読み取り機能を使用します。 このように、アプリケーションプログラムがカーネル機能を要求する通路をSystem Call（システムコール）という。

カーネルが停止すると、コンピュータ全体が影響を受ける

通常のプログラムが間違っていると、通常そのプログラムだけが終了します。 ただし、カーネルとカーネルモードドライバはシステム全体を管理するため、誤ったメモリアクセスが発生するとオペレーティングシステム全体がハングする可能性があります。

そのため、カーネルコードは高い権限を持つだけに検証と安定性が非常に重要です。 カーネルは単にオペレーティングシステムプログラムの1つではなく、ハードウェアを安全に分割することを制御する中心層です。