Obsah
Linux Kernel (Jádro Linuxu)
Linux Kernel je open-source jádro typu Unix, které v roce 1991 začal vyvíjet Linus Torvalds. Jádro samotné není celý operační systém, ale jeho „mozek“. Zajišťuje, aby aplikace mohly využívat procesor, paměť a periferie, aniž by se musely starat o technické detaily konkrétního hardwaru.
Hlavní funkce jádra
Jádro plní čtyři kritické úlohy:
1. **Správa procesů:** Rozhoduje, který program bude v daný moment využívat [[cpu|procesor]] a na jak dlouho (tzv. plánování - scheduling). 2. **Správa paměti:** Přiděluje aplikacím části operační paměti ([[ram|RAM]]) a zajišťuje, aby jedna aplikace nepřepisovala data jiné aplikace (pomocí [[pointer|ukazatelů]] a virtuální paměti). 3. **Ovladače zařízení:** Funguje jako tlumočník mezi hardwarem (grafická karta, disk, klávesnice) a softwarem. 4. **Systémová volání (System Calls):** Poskytuje rozhraní, přes které aplikace žádají jádro o služby (např. "otevři tento soubor" nebo "odešli data na síť").
Architektura: Monolitické jádro
Linux je technicky monolitické jádro. To znamená, že celý operační systém (včetně ovladačů a souborových systémů) běží v jednom privilegovaném paměťovém prostoru.
Moderní Linux však využívá LKM (Loadable Kernel Modules):
- Umožňuje přidávat nebo odebírat funkce (např. ovladač pro novou tiskárnu) za běhu systému bez nutnosti restartu.
- Tím kombinuje rychlost monolitu s flexibilitou modulárního designu.
Linux Kernel a Kontejnery
Právě v jádře Linuxu vznikly technologie, které umožnily revoluci v podobě kontejnerizace (Docker):
- Namespaces: Jádro dovoluje izolovat pohled aplikace na systém (aplikace v kontejneru si myslí, že je v systému sama).
- Cgroups (Control Groups): Jádro omezuje zdroje (kolik % CPU nebo kolik MB RAM může kontejner dostat).
Verze a distribuce
Jádro je vyvíjeno celosvětovou komunitou pod licencí GPLv2.
- Mainline: Nejnovější verze vyvíjená Linusem Torvaldsem a komunitou.
- LTS (Long Term Support): Verze jádra, které jsou udržovány a záplatovány po dobu několika let (vhodné pro servery).
Samotné jádro najdeme v tisících zařízení – od superpočítačů a serverů, přes telefony s Androidem, až po chytré ledničky a vesmírné sondy.
Srovnání: Kernel Mode vs. User Mode
| Režim | Pravomoci | Co zde běží |
|---|---|---|
| Kernel Mode | Úplný přístup k hardwaru. | Jádro, ovladače, správa paměti. |
| User Mode | Omezený přístup, izolace. | Webový prohlížeč, hry, aplikace. |
Pokud v User Mode dojde k chybě, spadne jen jedna aplikace. Pokud dojde k chybě v Kernel Mode (tzv. Kernel Panic), celý systém se zastaví.
Související pojmy: OS, CPU, RAM, Container, Docker, C++, Unix, Ovladač.
