लिनक्स कर्नेल क्या है?

लिनक्स गिरी का प्रमुख अंग है Linux ऑपरेटिंग सिस्टम, सिस्टम संसाधनों के प्रबंधन और उपयोगकर्ताओं के बीच संचार को सुविधाजनक बनाने के लिए जिम्मेदार है। हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर। 1991 में लिनुस टोरवाल्ड्स द्वारा विकसित, लिनक्स कर्नेल खुले स्रोत और अत्यधिक अनुकूलन योग्य, जिससे इसे विभिन्न कंप्यूटिंग वातावरणों में व्यापक रूप से अपनाया जा सकता है servers और डेस्कटॉप से ​​एम्बेडेड सिस्टम और मोबाइल डिवाइस तक।

लिनक्स कर्नेल क्या है?

लिनक्स कर्नेल लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम की मूल परत है, जो सिस्टम के हार्डवेयर और उसके सॉफ्टवेयर के बीच मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है अनुप्रयोगोंयह आवश्यक सिस्टम संसाधनों का प्रबंधन करता है जैसे सी पी यू, स्मृति, और इनपुट आउटपुट उपकरणों का कुशल एवं सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करना।

कर्नेल प्रक्रिया प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है, जिसमें शामिल है कार्य समयबद्धन और मल्टीटास्किंग, जो बिना किसी व्यवधान के कई अनुप्रयोगों को एक साथ चलाने की अनुमति देता है। यह आवश्यकतानुसार मेमोरी आवंटित और डी-एलोकेशन करके मेमोरी प्रबंधन को संभालता है, और यह हार्डवेयर डिवाइस ड्राइवरों को सिस्टम के हार्डवेयर घटकों के साथ बातचीत करने के लिए तंत्र प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, लिनक्स कर्नेल उपयोगकर्ता अनुमतियों, एक्सेस नियंत्रण और मजबूत त्रुटि प्रबंधन के माध्यम से सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित करता है।

पारंपरिक लिनक्स कर्नेल एक मोनोलिथिक कर्नेल है, जिसका अर्थ है कि इसमें सभी मुख्य कार्यात्मकताएँ शामिल हैं, जैसे कि डिवाइस ड्राइवर, फ़ाइल सिस्टम प्रबंधन और सिस्टम कॉल, एक ही बड़े बाइनरी के भीतर। यह डिज़ाइन उच्च प्रदर्शन की ओर ले जा सकता है क्योंकि सभी घटक एक ही एड्रेस स्पेस में चलते हैं, लेकिन यह कर्नेल को अधिक जटिल और संभावित रूप से कम सुरक्षित भी बना सकता है।

लिनक्स कर्नेल अत्यधिक मॉड्यूलर है, जो रनटाइम पर कर्नेल मॉड्यूल की गतिशील लोडिंग और अनलोडिंग की अनुमति देता है। यह मॉड्यूलरिटी पूरे कर्नेल को फिर से संकलित किए बिना विशिष्ट कार्यात्मकताओं को शामिल या बहिष्कृत करने में सक्षम बनाती है, जिससे कर्नेल की कार्यक्षमता में वृद्धि होती है। flexक्षमता और रख-रखाव। उपयोगकर्ता आवश्यकतानुसार नए हार्डवेयर डिवाइस या फ़ाइल सिस्टम के लिए मॉड्यूल जोड़ सकते हैं।

ओपन सोर्स परियोजना के रूप में विकसित और अनुरक्षित, लिनक्स कर्नेल को डेवलपर्स के वैश्विक समुदाय के योगदान से लाभ मिलता है, जिससे व्यक्तिगत कंप्यूटरों से लेकर विभिन्न प्रकार के कंप्यूटिंग वातावरणों के लिए निरंतर सुधार और अनुकूलन होता है। servers मोबाइल डिवाइसों और एम्बेडेड सिस्टमों के लिए।

लिनक्स में कर्नेल के प्रकार

लिनक्स कर्नेल को इसके आर्किटेक्चर और अलग-अलग उपयोग के मामलों के लिए अनुकूलित विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। लिनक्स पारिस्थितिकी तंत्र में कर्नेल के प्राथमिक प्रकार इस प्रकार हैं:

अखंड कर्नेलer

लिनक्स कर्नेल का पारंपरिक और सबसे आम प्रकार मोनोलिथिक है। इस कर्नेल प्रकार में सभी मुख्य कार्यात्मकताएँ शामिल हैं, जैसे कि प्रक्रिया प्रबंधन, मेमोरी प्रबंधन, डिवाइस ड्राइवर और सिस्टम कॉल, एक ही बड़े बाइनरी के भीतर। मोनोलिथिक कर्नेल उच्च प्रदर्शन से लाभान्वित होता है क्योंकि सभी घटक एक ही पता स्थान में चलते हैं, लेकिन यह अधिक जटिल और बनाए रखने में कठिन हो सकता है।

मॉड्यूलर कर्नेल

लिनक्स कर्नेल स्वाभाविक रूप से मॉड्यूलर है, जो रनटाइम पर कर्नेल मॉड्यूल की गतिशील लोडिंग और अनलोडिंग की अनुमति देता है। यह मॉड्यूलरिटी प्रदान करता है flexउपयोगकर्ताओं को पूरे कर्नेल को रीबूट या रीकंपाइल किए बिना, डिवाइस ड्राइवर या फ़ाइल सिस्टम समर्थन जैसी विशिष्ट कार्यक्षमताओं को जोड़ने या हटाने में सक्षम बनाकर। यह दृष्टिकोण मोनोलिथिक कर्नेल के लाभों को कर्नेल के साथ जोड़ता है। flexमाइक्रोकर्नेल की क्षमता.

माइक्रोकर्नेल (प्रायोगिक)

हालांकि मुख्यधारा लिनक्स वातावरण में यह आम नहीं है, कुछ शोध परियोजनाओं और प्रयोगात्मक कार्यान्वयनों ने माइक्रोकर्नेल आर्किटेक्चर का पता लगाया है। माइक्रोकर्नेल में, केवल सबसे आवश्यक फ़ंक्शन ही कर्नेल स्पेस में चलते हैं (जैसे कि आईपीसी, बुनियादी शेड्यूलिंग और निम्न-स्तरीय हार्डवेयर प्रबंधन), जबकि अन्य सेवाएँ (जैसे डिवाइस ड्राइवर, फ़ाइल सिस्टम और नेटवर्क प्रोटोकॉल) उपयोगकर्ता स्थान में चलती हैं। उदाहरणों में L4Linux शामिल है, जहाँ Linux कर्नेल उपयोगकर्ता-मोड के रूप में चलता है server L4 माइक्रोकर्नेल के शीर्ष पर.

वास्तविक समय कर्नेल

वास्तविक समय लिनक्स कर्नेल, जिसे अक्सर PREEMPT-RT पैच का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, वास्तविक समय अनुप्रयोगों के लिए नियतात्मक प्रतिक्रिया समय प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें बेहतर प्रीएम्प्शन, कम-विलंबता इंटरप्ट हैंडलिंग, प्राथमिकता विरासत और उच्च-रिज़ॉल्यूशन टाइमर जैसी सुविधाएँ शामिल हैं। यह कर्नेल प्रकार औद्योगिक स्वचालन, रोबोटिक्स और ऑडियो प्रोसेसिंग जैसे सटीक समय की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

एम्बेडेड कर्नेल

एम्बेडेड लिनक्स कर्नेल को एम्बेडेड सिस्टम के लिए तैयार किया गया है, जो संसाधन-प्रतिबंधित डिवाइस हैं जैसे रूटर्स, स्मार्ट उपकरण, और आईओटी डिवाइसये कर्नेल अक्सर आकार, दक्षता और विशिष्ट हार्डवेयर आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित होते हैं, और उनमें एम्बेडेड अनुप्रयोगों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विशेष कॉन्फ़िगरेशन और पैच शामिल हो सकते हैं।

कठोर कर्नेल

कठोर लिनक्स कर्नेल को सुरक्षा पर ध्यान केंद्रित करके डिज़ाइन किया गया है, जिसमें कमज़ोरियों को कम करने और अधिक सुरक्षित ऑपरेटिंग वातावरण प्रदान करने के लिए विभिन्न सुरक्षा संवर्द्धन और पैच शामिल हैं। उदाहरणों में grsecurity और PaX पैच शामिल हैं, जो उन्नत एक्सेस नियंत्रण, मेमोरी सुरक्षा और शोषण शमन तकनीकों जैसी सुविधाएँ जोड़ते हैं।

लिनक्स में कर्नेल के कार्य

लिनक्स कर्नेल लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम की कार्यक्षमता का अभिन्न अंग है, जो कई प्रमुख कार्य करता है जो सिस्टम संसाधनों का प्रबंधन करते हैं और हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर इंटरैक्शन को सक्षम करते हैं। इन कार्यों में प्रक्रिया प्रबंधन, मेमोरी प्रबंधन, डिवाइस प्रबंधन, फ़ाइल सिस्टम प्रबंधन और नेटवर्क प्रबंधन शामिल हैं।

प्रक्रिया प्रबंधन

कर्नेल प्रक्रियाओं के निष्पादन को समन्वित करके प्रक्रिया प्रबंधन को संभालता है, जो चल रही प्रक्रियाओं के उदाहरण हैं। यह किसी भी समय कौन सी प्रक्रिया चलती है, यह निर्धारित करने के लिए शेड्यूलिंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है, जिससे प्रक्रियाओं के बीच CPU समय का उचित आवंटन सुनिश्चित होता है। कर्नेल प्रक्रिया निर्माण, समाप्ति और अंतर-प्रक्रिया संचार का प्रबंधन भी करता है, जिससे कुशल मल्टीटास्किंग और समवर्ती अनुप्रयोगों का सुचारू निष्पादन संभव होता है।

मेमोरी प्रबंधन

मेमोरी प्रबंधन कर्नेल का एक महत्वपूर्ण कार्य है, जिसमें आवश्यकतानुसार प्रक्रियाओं को मेमोरी आवंटित करना और हटाना शामिल है। कर्नेल भौतिक और भौतिक दोनों तरह के मेमोरी का प्रबंधन करता है। आभासी स्मृति, प्रत्येक प्रक्रिया को अपना स्वयं का वर्चुअल एड्रेस स्पेस प्रदान करता है। यह अलगाव प्रक्रियाओं को एक दूसरे की मेमोरी में हस्तक्षेप करने से रोककर सिस्टम स्थिरता और सुरक्षा को बढ़ाता है। इसके अतिरिक्त, कर्नेल पेजिंग और स्वैपिंग को संभालता है ताकि उपयोग को अनुकूलित किया जा सके भौतिक स्मृति और सिस्टम प्रदर्शन को बनाए रखें।

डिवाइस प्रबंधन

कर्नेल हार्डवेयर डिवाइस के साथ बातचीत करने के लिए सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन के लिए एक इंटरफ़ेस प्रदान करके डिवाइस प्रबंधन की सुविधा प्रदान करता है। इसमें डिवाइस ड्राइवरों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है जो डिस्क, नेटवर्क कार्ड और बाह्य उपकरणों जैसे हार्डवेयर घटकों के साथ संचार करते हैं। कर्नेल हार्डवेयर विवरणों को सारगर्भित करता है, जिससे एप्लिकेशन हार्डवेयर डिवाइस को उनकी विशिष्ट विशेषताओं को समझने की आवश्यकता के बिना संचालित कर सकते हैं, इस प्रकार सिस्टम संगतता और flexयोग्यता

फ़ाइल सिस्टम प्रबंधन

संचिका तंत्र प्रबंधन कर्नेल का एक और महत्वपूर्ण कार्य है, जिसमें डिस्क ड्राइव पर डेटा का संगठन और भंडारण शामिल है। कर्नेल विभिन्न फ़ाइल सिस्टम प्रकारों का समर्थन करता है, जो फ़ाइल संचालन जैसे निर्माण, विलोपन, पढ़ना और लिखना के लिए एक एकीकृत इंटरफ़ेस प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करता है डेटा अखंडता जर्नलिंग जैसे तंत्रों के माध्यम से स्थिरता और स्थिरता सुनिश्चित करता है तथा सुरक्षा लागू करने और संवेदनशील जानकारी की रक्षा करने के लिए पहुंच अनुमतियों का प्रबंधन करता है।

नेटवर्क प्रबंधन

कर्नेल की नेटवर्क प्रबंधन क्षमताएं स्थानीय (ए) नेटवर्क पर कंप्यूटरों के बीच संचार को सक्षम बनाती हैं।लैन) और विस्तृत क्षेत्र नेटवर्क (WAN)। यह नेटवर्क प्रोटोकॉल को लागू करता है, जैसे टीसीपी/आईपी, संभालने के लिए डेटा ट्रांसमिशन और रिसेप्शन। कर्नेल नेटवर्क इंटरफेस और रूटिंग का प्रबंधन भी करता है, जिससे कुशल और विश्वसनीय डेटा प्रवाह सुनिश्चित होता है। यह फ़ंक्शन नेटवर्क किए गए एप्लिकेशन और सेवाओं के संचालन के लिए महत्वपूर्ण है, जो वेब ब्राउज़िंग से लेकर नेटवर्किंग गतिविधियों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है पट्टिका साझा करने।

लिनक्स कर्नेल और ओएस के बीच क्या अंतर है?

लिनक्स कर्नेल लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम का मुख्य घटक है, लेकिन यह स्वयं ऑपरेटिंग सिस्टम नहीं है। कर्नेल सिस्टम के हार्डवेयर और उसके सॉफ़्टवेयर अनुप्रयोगों के बीच मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है, CPU, मेमोरी और डिवाइस जैसे संसाधनों का प्रबंधन करता है, और सुरक्षित और कुशल संचालन सुनिश्चित करता है।

RSI ऑपरेटिंग सिस्टम इसमें कर्नेल के साथ-साथ सॉफ्टवेयर टूल, लाइब्रेरी और यूटिलिटीज का संग्रह शामिल है जो उपयोगकर्ताओं और अनुप्रयोगों के लिए एक संपूर्ण वातावरण प्रदान करता है। ये अतिरिक्त घटक उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस, फ़ाइल प्रबंधन, नेटवर्किंग क्षमताएँ और सिस्टम यूटिलिटीज जैसी कार्यक्षमताएँ प्रदान करते हैं जो उपयोगकर्ताओं को कंप्यूटर के साथ बातचीत करने और विभिन्न कार्य करने की अनुमति देते हैं।

संक्षेप में, जबकि कर्नेल ऑपरेटिंग सिस्टम की कार्यक्षमता के लिए आवश्यक है, सम्पूर्ण ऑपरेटिंग सिस्टम एक सम्पूर्ण उपयोगकर्ता और अनुप्रयोग वातावरण प्रदान करता है।

क्या लिनक्स कर्नेल के बिना कोई ऑपरेटिंग सिस्टम अस्तित्व में रह सकता है?

एक ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नेल के बिना मौजूद नहीं हो सकता, क्योंकि कर्नेल वह मुख्य घटक है जो सिस्टम के संसाधनों का प्रबंधन करता है और हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर के बीच संचार को सक्षम बनाता है। एक OS विशेष रूप से Linux कर्नेल के बिना मौजूद हो सकता है, क्योंकि कई अन्य कर्नेल उपलब्ध हैं, जैसे कि Windows OS के लिए Windows NT कर्नेल, macOS के लिए XNU कर्नेल और FreeBSD के लिए BSD कर्नेल। जबकि Linux कर्नेल Linux-आधारित OS के लिए महत्वपूर्ण है, समान कोर कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए एक OS को विभिन्न कर्नेल के आसपास बनाया जा सकता है।