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    Noyau, de système d'exploitation (Informatique - Software)

    Un noyau de système d’exploitation (abrégé noyau), est la partie fondamentale de certains systèmes d’exploitation. Il gère les ressources de l’ordinateur et permet aux différents composants — matériels et logiciels — de communiquer entre eux

    En tant que partie du système d’exploitation, le noyau fournit des mécanismes d’abstraction du matériel, notamment de la mémoire, du (ou des) processeur(s), et des échanges d’informations entre logiciels et périphériques matériels . Le noyau autorise aussi diverses abstractions logicielles et facilite la communication entre les processus

    Le noyau d’un système d’exploitation est lui-même un logiciel, mais ne peut cependant utiliser tous les mécanismes d’abstraction qu’il fournit aux autres logiciels . Son rôle central impose par ailleurs des performances élevées . Cela fait du noyau la partie la plus critique d’un système d’exploitation et rend sa conception et sa programmation particulièrement délicates . Plusieurs techniques sont mises en œuvre pour simplifier la programmation des noyaux tout en garantissant de bonnes performances

    Anglais : Kernel
    Allemand : kern
    Lien externe : "
    Wikipédia"


    Noyau 3.0 (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    A suivre - Attend ...


    Noyau 3.11 (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    A suivre - Attend ...


    Noyau 6.0 (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    Le noyau de WIndows Vista


    A suivre - Attend ...


    Noyau 7 (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    Noyau de Windows 7 en réalité le n°6.1


    A suivre - Attend ...


    Noyau Monolithique non modulaire (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    Certains systèmes d’exploitation, comme d’anciennes versions de Linux, certains BSD ou certains vieux Unix ont un noyau monolithique . C’est-à-dire que l’ensemble des fonctions du système et des pilotes sont regroupés dans un seul bloc de code et un seul bloc binaire généré à la compilation

    De par la simplicité de leur concept mais également de leur excellente vitesse d’exécution, les noyaux monolithiques ont été les premiers à être développés et mis en œuvre . Cependant, au fur et à mesure de leurs développements, le code de ces noyaux monolithiques a augmenté en taille et il s’est avéré difficile de les maintenir . Le support par les architectures monolithiques des chargements à chaud ou dynamiques implique une augmentation du nombre de pilotes matériels compilés dans le noyau, et par suite, une augmentation de la taille de l’empreinte mémoire des noyaux . Celle-ci devint rapidement inacceptable . Les multiples dépendances créées entre les différentes fonctions du noyau empêchaient la relecture et la compréhension du code . L’évolution du code s’est faite en parallèle à l’évolution du matériel, et des problèmes de portage ont alors été mis en évidence sur les noyaux monolithiques

    En réalité les problèmes de la portabilité de code se sont révélés avec le temps indépendants de la problématique de la technologie des noyaux . Pour preuve, NetBSD est un noyau monolithique et est porté sur un très grand nombre d’architectures, alors que des noyaux tels que HURD ou celui de Windows XP utilisent des micro-noyaux censés faciliter le portage mais n’existent que pour quelques architectures


    Noyau Monolithique modulaire (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    Pour répondre aux problèmes des noyaux monolithiques, ces derniers sont devenus modulaires. Dans ce type de noyau, seules les parties fondamentales du système sont regroupées dans un bloc de code unique (monolithique) . Les autres fonctions, comme les pilotes matériels, sont regroupées en différents modules qui peuvent être séparés tant du point de vue du code que du point de vue binaire

    La très grande majorité des systèmes actuels utilise cette technologie : Linux, la plupart des BSD ou Solaris . Par exemple avec le noyau Linux, certaines parties peuvent être non compilées ou compilées en tant que modules chargeables directement dans le noyau . La modularité du noyau permet le chargement à la demande de fonctionnalités et augmente les possibilités de configuration . Ainsi les systèmes de fichiers peuvent être chargés de manière indépendante, un pilote de périphérique changé, etc. Les distributions Linux, par exemple, tirent profit des modules chargeables lors de l’installation . L’ensemble des pilotes matériels sont compilés en tant que modules. Le noyau peut alors supporter l’immense variété de matériel trouvé dans les compatibles PC . Après l’installation, lors du démarrage du système, seuls les pilotes correspondants au matériel effectivement présent dans la machine sont chargés en mémoire vive . La mémoire est économisée

    Les noyaux monolithiques modulaires conservent les principaux atouts des noyaux monolithiques purs dont ils sont issus. Ainsi, la facilité de conception et de développement est globalement maintenue et la vitesse d’exécution reste excellente. L’utilisation de modules implique le découpage du code source du noyau en blocs indépendants . Ces blocs améliorent l’organisation et la clarté du code source et en facilitent également la maintenance

    Les noyaux monolithiques modulaires conservent également un important défaut des noyaux monolithiques purs : une erreur dans un module met en danger la stabilité de tout le système . Les tests et certifications de ces composants doivent être plus poussés

    D’un point de vue théorique, le grand nombre de lignes de code exécutées en mode noyau engendre des problèmes de portabilité . La pratique contredit largement la théorie et les noyaux modulaires sont aujourd’hui les plus portés


    Noyau Seven (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    N°6.1


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    Noyau Vista (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    N°6.0


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    Noyau XP (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    A suivre - Attend ...


    Noyaux Hybrides (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    La dénomination de « noyaux hybrides » désigne principalement des noyaux qui reprennent des concepts à la fois des noyaux monolithiques et des micro-noyaux, pour combiner les avantages des deux

    Lorsqu’au début des années 1990 les développeurs et concepteurs se sont aperçus des faiblesses des premiers micro-noyaux, certains réintégrèrent diverses fonctionnalités non fondamentales dans le noyau, pour gagner en performance . Les micro-noyaux « purs » semblaient condamnés à l’échec

    Alors que la philosophie générale des systèmes à micro-noyaux est maintenue (seules les fonctions fondamentales sont dans l’espace noyau), certaines fonctions non critiques, mais très génératrices d’appels système, sont réintégrées dans l’espace noyau . Ce compromis permet d’améliorer considérablement les performances en conservant de nombreuses propriétés des systèmes à micro-noyaux . Un exemple de ce type de noyau hybride est le noyau XNU de Mac OS X . Il est basé sur le micro-noyau Mach 3.0 mais qui inclut du code du noyau monolithique BSD au sein de l’espace noyau

    Cette dénomination est également utilisée pour désigner d’autres types de noyaux, notamment les noyaux monolithiques sur micro-noyaux (temps réel ou non) tels que L4Linux (Linux sur L4), MkLinux (le noyau Linux sur Mach), Adeos, RTLinux et RTAI

    Plus rarement, on peut rencontrer le terme « noyau hybride » pour remplacer improprement « noyau monolithique modulaire » ou « micro-noyau enrichi »


    Noyaux Temps réel (Informatique - Software - Système d'exlpoitation)

    Fonctionnellement spécialisés

    Ce sont des noyaux généralement assez légers qui ont pour fonction de base stricte de garantir les temps d’exécution des tâches . Il n’y a pas à proprement parler de notion de rapidité de traitement ou de réactivité dans les noyaux temps réel, cette notion est plutôt implicite à la garantie des temps d’exécution en comparaison aux critères temporels de l’application industrielle (la réactivité d’un système de freinage ABS n’a pas les mêmes critères temporels que le remplissage d’une cuve de pétrole)

    Très utilisés dans le monde de l’électronique embarquée, ils sont conçus pour tourner sur des plates-formes matérielles limitées en taille, puissance ou autonomie

    Les noyaux temps réel peuvent adopter en théorie n’importe quelle architecture précédemment listée . Ils fournissent souvent deux interfaces séparées, l’une spécialisée dans le temps réel et l’autre générique . Les applications temps réel font alors appel à la partie temps réel du noyau . Une des architectures souvent retenue est un noyau hybride qui s’appuie sur la combinaison d’un micro-noyau temps réel spécialisé, allouant du temps d’exécution à un noyau de système d’exploitation non spécialisé . Le système d’exploitation non spécialisé fonctionne en tant que service du micro-noyau temps réel . Cette solution permet d’assurer le fonctionnement temps réel des applications, tout en maintenant la compatibilité avec des environnements préexistants . Par exemple, on peut avoir un micro-noyau temps réel allouant des ressources à un noyau non temps réel tel que Linux (RTLinux, RTAI) ou Windows . L’environnement GNU (resp. Windows) peut alors être exécuté à l’identique sur le noyau pour lequel il a été conçu, alors que les applications temps réel peuvent faire directement appel au micro-noyau temps réel pour garantir leurs délais d’exécutions . VxWorks est un noyau propriétaire temps réel très implanté dans l’industrie bien que les systèmes à base de noyau Linux se déploient énormément et aient un succès grandissant via RTAI (RTLinux étant breveté)



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