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Was ist der Kernel

Der Kernel ist der Teil eines Betriebssystems, der die Schnittstelle zwischen der Hardware eines Computers und den Programmen, die darauf laufen bildet. Er steuert die Zugriffe von Programmen auf die Hardware und teilt Systemressourcen ein.

Der Kernel hat folgende Aufgaben:

• Prozessmanagement. Der Kernel steuert die Ausführung von Prozessen, verwaltet deren Zustände (wird ausgeführt, wartet usw.), plant ihren Zugriff auf die CPU und verwaltet den Kontextwechsel zwischen Prozessen. So können mehreren Prozesse zeitgleich ausgeführt werden, ohne sich zu beeinträchtigen.
• Speicherverwaltung. Es überwacht die Zuweisung und Freigabe von Speicherplätzen für Prozesse und das Betriebssystem selbst. Der Kernel stellt sicher, dass jeder Prozess Zugriff auf den Speicher hat, den er benötigt.
• Geräteverwaltung. Der Kernel fungiert als Vermittler zwischen der Software und den Hardwarekomponenten. Es umfasst Treiber, die die Kommunikation mit Hardwaregeräten wie Tastatur, Maus, Festplatten und Druckern erleichtern und Softwareanforderungen in Hardwareaktionen umwandeln und umgekehrt.
• Dateisystemverwaltung. Es ist für die Dateiverwaltung verantwortlich und bietet eine strukturierte Möglichkeit zum Speichern, Abrufen und Verwalten von Daten auf Speichergeräten. Der Kernel implementiert Dateisystemvorgänge wie das Erstellen, Löschen, Lesen und Schreiben von Dateien und Verzeichnissen sowie die Verwaltung von Berechtigungen und deren Sicherstellung Datenintegrität.
• Networking . Der Kernel bewältigt die Komplexität des Netzwerks, indem er die Übertragung und den Empfang von Daten über Netzwerkschnittstellen verwaltet. Es implementiert Protokolle für die Kommunikation über lokale Netzwerke und das Internet und ermöglicht so die Kommunikation von Prozessen untereinander und mit anderen Systemen.
• Sicherheit und Zugangskontrolle. Der Kernel erzwingt Sicherheitsrichtlinien und Zugriffskontrollmechanismen, um die Integrität und Privatsphäre des Systems zu schützen. Es kontrolliert den Zugriff auf Dateien, Geräte und andere Ressourcen und stellt sicher, dass nur autorisierte Benutzer und Prozesse bestimmte Vorgänge ausführen können, wodurch das Risiko böswilliger Aktivitäten verringert wird.