Operativsystemkomponenter

Operativsystemkomponenter är de grundläggande byggstenarna i ett operativsystem och ansvarar för att abstraktioner av hårdvara presenteras för applikationer. De gör det möjligt att köra flera program samtidigt, hantera resurser som CPU, minne, lagring och nätverk samt tillhandahålla ett säkert och stabilt gränssnitt mot användare och program.

Den centrala delen är kärnan (kernel). Den hanterar schemaläggning av processer, minneshantering med virtuellt minne och skydd mellan processer, avbrottshantering och systemanrop. När ett program vill använda en resurs kommunicerar det med kärnan genom ett systemanrop. Arkitekturen för kärnan varierar: monolitiska kärnor där många tjänster körs i kärnan, eller mikrokärnor där fler funktioner körs utanför kärnan och kommunicerar via tydliga gränssnitt.

En viktig grupp av komponenter rör in- och utmatning samt lagring: enhetshantering och drivrutiner som abstraherar hårdvaran, och filsystem som organiserar data i filer och kataloger samt behörighetskontroller. Andra kärnkomponenter är kommunikationsmekanismer mellan processer (IPC), såsom signaler, rör och delade minnen, samt nätverksstacken som hanterar kommunikation över olika protokoll. Säkerhet innefattar användarautentisering, behörighetsmodeller och mekanismer för skydd mot systemattacker. Systemtjänster och bakgrundsprocesser (daemons) tillhandahåller ofta längre körande funktioner utanför den primära användargränssnittet.

Exempel på välkända implementeringar är Linux-kärnan, Windows NT-kärnan och macOS XNU, vilka olika när de arbetar med kärn- och användarutrymme. Över tid har operativsystemen utvecklats mot större modularitet och tydligare gränssnitt mellan kärna och användarland, samtidigt som standarder och abstraheringar förenklar utveckling och portering av program.