KernelKomponenten

KernelKomponenten, oft als Kernel-Komponenten oder Kernel-Module bezeichnet, sind die funktionalen Bausteine eines Betriebssystemkerns. Sie realisieren zentrale Systemdienste, ermöglichen die Interaktion mit der Hardware und koordinieren den Zugriff auf Ressourcen wie CPU, Speicher und Ein-/Ausgabegeräte.

Zu den zentralen Aufgaben gehören die Prozessverwaltung, das Speichermanagement, das I/O-Subsystem, das Dateisystem über das Virtual File System, der Netzwerkstack sowie Mechanismen zur Interprozesskommunikation und Synchronisation. Darüber hinaus umfassen sie die Interruptverwaltung, Zeitsynchronisation und Sicherheitsfunktionen, die den Schutz von Kernel- und Benutzerräumen sicherstellen.

Architekturtypisch unterscheiden sich monolithische Kerne, in denen viele Komponenten im Kernel-Speicherraum laufen, von Mikro-Kerneln, die Dienste weitgehend in Benutzerräumen betreiben. Viele Betriebssysteme unterstützen außerdem Loadable Kernel Modules, mit denen Features dynamisch geladen oder entfernt werden können, ohne den Kernel neu zu starten.

Beispiele für Kernelkomponenten sind Scheduler, Speichermanager, VFS-Subsysteme, Treiber für Eingabe- und Ausgabegeräte, Dateisystemtreiber sowie Netzwerkprotokollstacks. Die konkrete Organisation variiert je nach System, bleibt aber darauf ausgerichtet, Effizienz, Stabilität und Sicherheit im Kernelmodus sicherzustellen.

In der Praxis bilden Kernel-Komponenten eine eng verzahnte Architektur, deren Schnittstellen klare definierte Verträge sind. Änderungen erfolgen in der Regel kontrolliert durch modulare Build-Systeme oder Update-Mechanismen, um Kompatibilität und Systemintegrität zu wahren.