kernprogramma

Een kernprogramma, in de informatica vaak aangeduid als de kernel van een besturingssysteem, is het centrale deel van software dat direct met hardware communiceert en de basisdiensten levert waar andere programma’s op draaien. Het vormt de brug tussen applicaties en de fysieke apparaten en beheert de belangrijkste systeemresources.

In een besturingssysteem beheert de kernel onder meer de processorplanning, het geheugenbeheer, invoer/uitvoer en apparaataansturing via stuurprogramma’s. Daarnaast biedt de kernel systeemaanroepen aan gebruikers- en applicatieprogramma’s, regelt de kernel processen en interrupt handling, en handhaaft beveiliging en toegang tot bronnen. Deze component draait in privileged mode en heeft directe toegang tot hardware, wat kernfaillibiliteit en stabiliteit benadrukt.

Kernarchitecturen variëren per ontwerp: monolithische kernels bundelen veel functionaliteit in één langlevend stuk code dat in één adresruimte draait; microkernels verplaatsen veel functies naar gebruikersruimte en houden de kernel klein en modulair; hybride of modulair georiënteerde systemen combineren elementen van beide benaderingen, vaak via dynamisch laadbare modules.

Kernmodules zijn een manier om functionaliteit toe te voegen zonder de kernel opnieuw te hoeven samenstellen. In veel systemen kan de kernel tijdens runtime worden uitgebreid met drivers of bestanden zoals bestandssystemen, zonder reboot. Kernontwikkeling vereist programmeerkennis in lage niveau talen (meestal C, soms assembler) en gespecialiseerde tooling; fouten in kernelruimte kunnen het hele systeem destabiliseren.

Voorbeelden van kernimplementaties zijn onder meer de Linux-kernel, de Windows NT-kern, en de BSD-kernels. Deze implementaties variëren in architectuur, draagvlak en compatibiliteitsstrategie, maar delen de kernfunctie: het beheren van hardware en kernservices voor alle overige software op het systeem. Zie ook: kernel, besturingssysteem.