Ein Kernel ist die grundlegende Schicht eines Betriebssystems (OS). Er funktioniert auf einer grundlegenden Ebene, kommuniziert mit der Hardware und verwaltet Ressourcen wie RAM und die CPU.
Da ein Kernel viele grundlegende Prozesse abwickelt, muss er zu Beginn der Startsequenz beim Hochfahren eines Computers geladen werden. Der Kernel führt eine Systemprüfung durch und erkennt Komponenten wie den Prozessor, die GPU und den Speicher. Er prüft auch auf angeschlossene Peripheriegeräte. Wenn das Betriebssystem geladen wird und die grafische Benutzeroberfläche erscheint, läuft der Kernel weiter. Selbst nachdem das Betriebssystem vollständig geladen ist, läuft der Kernel im Hintergrund weiter und verwaltet die Systemressourcen.
Es gibt verschiedene Typen von Kernel, doch zu den zwei gängigsten gehören monolithische Kernel und Mikrokernel. Ein monolithischer Kernel ist eine einzelne Codebasis oder ein Block von Quellcode, der alle notwendigen Dienste des Betriebssystems bereitstellt. Es handelt sich um ein vereinfachtes Design und schafft eine gut definierte Kommunikationsschicht zwischen der Hardware und der Software.
Mikrokernel haben die gleiche Funktion wie monolithische Kernel, aber sie sind so klein wie möglich konzipiert. Anstatt alle Ressourcen von einer einzigen Codebasis aus zu verwalten, verwaltet der Kernel nur die grundlegendsten Funktionen. Er verwendet Module oder "Server", um alles andere zu verwalten. Beispielsweise sind Gerätetreiber normalerweise in einem monolithischen Kernel enthalten, aber sie würden in einem Mikrokernel in separate Module aufgeteilt werden. Dieses Design ist komplexer, aber es kann eine effizientere Nutzung der Systemressourcen ermöglichen und hilft beim Schutz vor Systemabstürzen.
Da der Kernel die grundlegendsten Funktionen eines Computers handhabt, kann er bei einem Absturz den gesamten Computer zum Stillstand bringen. Dieses unerwünschte Ereignis wird auf macOS- und Unix-Systemen als "Kernel Panic" bezeichnet. Sie ähnelt dem BSoD unter Windows. Die einzige Möglichkeit, sich von einer Kernel-Panik zu befreien, ist ein Neustart des Computers.
Hinweis: Kernel-Panics werden oft durch Hardware-Kommunikationsprobleme verursacht. Wenn Ihr Computer wiederholt Kernel-Paniken produziert, versuchen Sie daher, unnötige Geräte auszustecken, um zu sehen, ob das Problem dadurch behoben wird.
Stand: 19.09.2020