Kernel – Definition

Was ist ein Kernel?

Der Kernel ist ein elementares, zentrales Modul eines Betriebssystems, mit anderen Worten: der Betriebssystemkern. Er ist die Schnittstelle zwischen der Software und der Systemhardware, indem er die unterste Software-Schicht des Systems einnimmt und somit einen direkten Zugriff auf die Hardware hat.

Bestandteile und Aufgaben des Kernel

Grundsätzlich besteht ein Kernel aus mehreren Schichten (auch Layer oder Schichtenarchitektur genannt). Die unteren Schichten bilden dabei die Basis der darüber liegenden Schichten. Folgende Schichten beinhaltet ein Kernel (Reihenfolge von unten nach oben):

  • Schnittstelle zur Hardware
  • Speicherverwaltung
  • Prozessverwaltung
  • Geräteverwaltung
  • Dateisysteme
Nicht in jedem Kernel sind alle Funktionen integriert. Abhängig davon unterscheidet man verschiedene Kernel-Bezeichnungen.

Zu den Aufgaben eines Kernel gehört es, Schnittstellen zu den Anwenderprogrammen vorzuhalten. Gleichzeitig hat ein Kernel vollen (und möglichst alleinigen) Zugriff auf Prozessor, Geräte und Speicher und verteilt die Ressourcen (zum Beispiel die Prozessorzeit) auf die Anwenderprogramme. Überdies ist der Kernel dafür verantwortlich, Ressourcen zu strukturieren, Zugriffskonflikte zu lösen, Ressourcen zu virtualisieren und Zugriffsrechte auf Dateien und Geräte mit Mehrbenutzersystem zu überwachen.

Windows setzt auf den NT-Kernel mit mehreren Subsystemen, Apple verwendet den XNU Kernel. Linux-Systeme (wie Ubuntu und Android) nutzen einen Linux-Kernel.

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