What is a Kernel and what does it do? Explore the Kernels of Linux, Windows, and MacOS.

SavvyNik

4 Nov 202107:04

Summary

TLDRفي هذا الفيديو، يشرح سافي نيك ما هو النواة ووظيفتها في أنظمة التشغيل. يوضح كيف أن النواة تعمل كحلقة وصل بين المستخدم والأجهزة، مما يتيح التفاعل مع المعالج، الذاكرة، وأجهزة الإدخال/الإخراج. كما يستعرض أنواع النوى المختلفة مثل النواة الأحادية والنواة الدقيقة والنواة الهجينة. وأخيراً، يوضح كيف أن النواة هي الأساس في كل من أنظمة التشغيل مثل لينوكس، ويندوز، وأبل، مما يسهل إدارة الموارد وتحقيق الأداء المثالي. يقدم الفيديو معلومات أساسية تسهم في فهم أعمق لكيفية عمل أنظمة التشغيل.

Takeaways

😀 النواة هي برنامج موجود على جهاز الكمبيوتر، وتعمل كوسيط بين النظام والعتاد.
😀 النواة تدير الوصول إلى الأجهزة مثل المعالج المركزي (CPU) والذاكرة والتخزين ووحدات معالجة الرسومات (GPU).
😀 الطبقات في النظام هي: النواة، الطبقة بين المستخدم والعتاد، وطبقة المستخدم التي يتفاعل معها الأشخاص.
😀 النواة تترجم بين الطبقة العليا (المستخدم) والطبقة السفلى (العتاد)، مما يجعل التفاعل مع الأجهزة معقدًا أكثر ولكن أساسيًا.
😀 النواة ليست نظام تشغيل، بل هي جزء أساسي من النظام الذي يتواصل مع العتاد، أما توزيعات لينكس فهي تحتوي على حزم إضافية مثل واجهات المستخدم وبرامج أخرى.
😀 النواة تدير عدة وظائف مهمة مثل جدولة المهام، تخصيص الذاكرة، والتعامل مع الأجهزة عبر برامج التشغيل (drivers).
😀 النواة تشمل أيضًا أمانًا لضمان عدم اختلاط برامج النظام مع بعضها البعض، مما يحمي من المخاطر الأمنية.
😀 هناك أنواع مختلفة من النوى مثل النواة الأحادية (Monolithic Kernel) والنواة المصغرة (Micro Kernel)، ولكل منها مزايا وعيوب.
😀 نظام التشغيل لينكس يستخدم نواة أحادية ولكن يمكن اعتباره أيضًا نواة هجينة حسب وجهات النظر المختلفة.
😀 نظام التشغيل ويندوز يستخدم نواة NT، بينما أنظمة أبل تعتمد على نواة XNU التي تمثل 'X Not Unix'.

Q & A

ما هو النواة؟
-النواة هي برنامج موجود على جهاز الكمبيوتر من خلال نظام التشغيل، وهي تتيح للنظام التفاعل مع الأجهزة والموارد مثل المعالج، والذاكرة، ووحدات التخزين.
ما هي الطبقات التي يتفاعل معها النواة؟
-النواة تتفاعل مع ثلاث طبقات رئيسية: طبقة المستخدم التي يتفاعل معها المستخدمون، وطبقة النواة نفسها التي تتواصل مع الأجهزة، وطبقة الأجهزة التي تحتوي على مكونات مثل المعالج والذاكرة ووحدات التخزين.
ما هي وظيفة النواة في نظام التشغيل؟
-النواة تعمل كطبقة ترجمة بين طبقة المستخدم والأجهزة، حيث تدير العمليات التي تتم بين هذه الطبقات وتضمن أن التعليمات تصل إلى الأجهزة بالشكل الصحيح.
هل النواة هي نظام التشغيل؟
-لا، النواة ليست نظام التشغيل بحد ذاته، بل هي جزء أساسي من نظام التشغيل. نظام التشغيل يتكون من النواة مع برامج وأدوات أخرى مثل واجهة المستخدم.
كيف تدير النواة الأجهزة؟
-النواة تدير الأجهزة من خلال برامج تعرف باسم التعريفات (Drivers) والوحدات (Modules)، التي تتيح التواصل بين الطبقات المختلفة ونقل البيانات بين الأجهزة.
ما هي الأنواع المختلفة للنواة؟
-هناك عدة أنواع للنواة: النواة الأحادية (Monolithic Kernel)، النواة الدقيقة (Microkernel)، النواة الإكزوتية (Exokernel)، النواة النانوية (Nanokernel)، والنواة الهجينة (Hybrid Kernel).
ما هو الفرق بين النواة الأحادية والنواة الدقيقة؟
-النواة الأحادية تتسم بسرعة أكبر ولكنها أكثر عرضة للأعطال إذا تعطل جزء من النظام، بينما النواة الدقيقة تكون أكثر مرونة وأمانًا، لكنها أقل سرعة.
ما هو النواة الهجينة؟
-النواة الهجينة هي مزيج بين النواة الأحادية والنواة الدقيقة، حيث تجمع بين مزايا كل منهما، لكنها لا تحظى بتوافق شامل حول ما إذا كانت نواة هجينة فعلاً أم لا.
ما هو نوع النواة الذي يستخدمه نظام التشغيل لينكس؟
-نظام التشغيل لينكس يستخدم نواة أحادية في الغالب، على الرغم من أنه يمكن اعتباره نواة هجينة في بعض الحالات بسبب تصميمه الفريد.
ما هي النواة المستخدمة في أنظمة تشغيل ويندوز؟
-أنظمة تشغيل ويندوز تستخدم نواة NT، التي تم تصميمها لتوفير نفس الوظائف التي تقدمها النواة في لينكس، حيث تدير التفاعل بين طبقة المستخدم والأجهزة.
ما هي النواة المستخدمة في أنظمة تشغيل أبل؟
-أنظمة تشغيل أبل مثل macOS وiOS تستخدم نواة XNU، والتي تعني 'Not Unix'، وهي تجمع بين خصائص نواة UNIX ونواة غيرها من الأنظمة.